机械密封辅助管路系统！

机械密封（端面密封）是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面的流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用及辅助密封的配合下保持贴合下并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、船舶尾轴等密封。因此，机械密封是一种通用的轴封装置。

机械密封结构多种多样，最常用的机械密封结构是端面密封。端面密封的静环、动环组成一队摩擦副，摩擦副的作用是防止介质泄漏。它要求静环、动环，具有良好的耐磨性，动环可以在轴向灵活的移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好的贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。为此，密封面要求有良好的加工质量，保证密封副有良好的贴合性能。构成机械密封的基本元件有静环、动环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈轴套密封圈等。

冲洗的目的在于防止杂质集积，防止气囊形成，保持和改善润滑等，当冲洗液温度较低时，兼有冷却作用。冲洗的方式主要有如下20种：

一、冲洗方案01

方案描述：

从泵出口处对密封腔进行内部冲洗，操作与11方案类似。

采用原因：

密封腔散热

卧式泵密封腔排气

降低液体在11方案的暴露管道中冻结或聚合的风险。

应用场合：

定制密封腔，与ASME/ANSI泵非常相像。

清洁、温度适中的液体。

与单密封件一起使用，极少与双密封件一起。

预防性维护：

通常无法对密封端面进行直接冲洗，散热能力有限。

冲洗流速基于通过内部孔板压头损失的计算。

二、冲洗方案02

方案描述：

没有冲洗的密闭密封腔。

采用原因：

简单 – 无需环境控制。

应用场合：

适当温度的大腔或喉部敞开式密封腔。

清洁的液体。

使用干运转密封的顶入式混合器或搅拌器。

预防性维护：

工艺介质必须距离沸点有足够的余量以避免气化。

高温工况密封腔夹套或需要不间断冷却。

经常与蒸汽急冷、62方案一起使用。

三、冲洗方案11

方案描述：

从泵出口经节流孔板对密封进行冲洗。

默认单密封冲洗方案。

采用原因：

密封腔散热

卧式泵密封腔排气

增加密封腔压力和液体气化余量。

应用场合：

一般应用于清洁液体。

非聚合液体。

预防性维护：

使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。

计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。

通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。

通过管道在12点位置将冲洗液引至密封端面。

典型的故障模式是节流孔板堵塞 – 检查管道末端的温度。

四、冲洗方案13

方案描述：

从密封腔经节流孔板至泵入口的再循环。

立式泵的标准冲洗方案。

采用原因：

立式泵的持续密封腔排气。

密封腔散热。

应用场合：

立式泵。

密封腔压力大于吸入压力。

适当温度液体和适度固体颗粒。

非聚合液体。

预防性维护：

在起动立式泵之前对管道回路进行排气。

使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。

计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。

通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来降低密封腔压力。

典型的故障模式是节流孔堵塞 – 检查管道末端的温度。

五、冲洗方案14

方案描述：

密封冲洗通过节流孔板从泵出口并再次循环至泵入口。

结合11方案和13方案。

采用原因：

立式泵的持续密封腔排气。

密封腔散热。

增加密封腔压力和液体气化余量。

应用场合：

立式泵密封。

适当温度下清洁的非聚合液体。

预防性维护：

使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。

计算流速来决定节流孔板的尺寸以满足密封腔流动。

通过适当的节流孔板和喉部衬套的尺寸来增加气化余量。

冲洗应当引至密封端面。

在起动立式泵之前对管道回路进行排气。

典型的故障模式是节流孔堵塞 – 检查管道末端的温度。

六、冲洗方案21

方案描述：

从泵出口经节流孔板和冷却器对密封进行冲洗。

冷却器11方案冲洗中加强了散热。

采用原因：

密封冷却。

降低液温以增加液体气化余量。

减少结焦。

应用场合：

高温工况，通常低于350℉（177℃）。

高于180℉（80℃）的热水。

清洁的非聚合液体。

预防性维护：

密封冷却器和管道必须在最高处进行排气 – 起动之前排气。

当使用682密封冷却器时，以串流方式布置管道以加大传热。

使用直径至少为0.125英寸（3毫米）的节流孔板。

七、冲洗方案23

方案描述：

从内部泵送装置经冷却器对密封进行冲洗。

热水工况的标准冲洗方案。

采用原因：

低冷却器负载下高效的密封冷却。

增加气化余量。

提高水的润滑特性。

应用场合：

高温工况，热烃。

高于180℉（80℃）的锅炉给水和热水。

清洁的非聚合液体。

预防性维护：

密封冷却器和管道必须在最高处进行排气 – 起动之前排气。

当使用682密封冷却器时，以并流方式布置管道以减小压头损失。

密封腔需要小间隙的喉部衬套以隔绝工艺流体。

切向密封压盖旋塞应当从底部入，从顶部出。

定期监控冷却器入口和出口温度，作为反映堵塞或结垢的迹象。

含铁的工艺流体在经过冷却器之前应先流经磁性分离器。

八、冲洗方案31

方案描述：

从泵出口经旋液分离器对密封进行冲洗。

离心分离出的固体颗粒返回泵入口。

采用原因：

密封腔散热

从冲洗液和密封腔去除固体颗粒。

应用场合：

不干净或被污染的液体，含有砂子或管渣的水。

非聚合液体。

预防性维护：

对于比重为工艺流体两倍的颗粒，旋液分离器的效果最佳。

密封腔压力必须非常接近吸入压力，以保持适当的流量。

管道布置中应当不包含节流孔板，不需要对密封腔排气。

典型的故障模式是分离器或管道堵塞 – 检查管道末端的温度。

九、冲洗方案32

方案描述：

从外部清洁源对密封进行冲洗。

采用原因：

密封腔散热

从密封腔去除固体颗粒。

增加密封腔压力和液体气化余量。

应用场合：

不干净或被污染的液体、纸浆。

高温工况。

聚合和/或氧化液体。

预防性维护：

使用喉部衬套尺寸去保持压力或维持流速。

为了限制不干净的工艺流体，应调节注入流速。

为了增加流体气化余量，应调节注入压力。

注入流体必须与工艺流体兼容。

定期监控控制系统是否存在阀门关闭或堵塞的迹象。

十、冲洗方案41

方案描述：

从泵出口经旋液分离器和冷却器对密封进行冲洗。

结合21方案和31方案。

采用原因：

密封件冷却。

从冲洗液和密封腔去除固体颗粒。

应用场合：

高温工况，通常低于350℉（177℃）。

不干净或被污染的液体，含有砂子或管渣的水。

非聚合液体。

预防性维护：

密封冷却器管道必须在最高点进行排气 – 起动之前排气。

当使用682密封冷却器时，以串流方式布置管道以加大传热。

对于比重为工艺流体两倍的颗粒，旋液分离器的效果最佳。

密封腔压力必须非常接近吸入压力，以保持适当的流量。

典型的故障模式是分离器或管道堵塞 – 检查管道末端的温度。

十一、冲洗方案52

方案描述：

流经封液罐的无压缓冲液循环。

流体通过双封中的泵效环驱动循环。

采用原因：

外侧密封作为主密封的安全后备。

零至极低的工艺介质排放。

不允许工艺介质污染。

应用场合：

与无压双密封（串联）一起使用。

高饱和蒸汽压液体，轻烃。

危险或有毒流体。

导热流体。

预防性维护：

管道回路必须自行排气至接近大气压力的气体回收/火炬系统。

工艺流体蒸气压力通常大于封液罐压力。

缓冲液体必须与工艺泄漏液体兼容。

上升的排气压力指示主密封泄漏。

封液罐位计指示外密封泄漏。

十二、冲洗方案53A

方案描述：

流经封液罐的加压隔离液循环。

液体通过双密封中的泵效环驱动循环

采用原因：

隔离工艺流体。

工艺流体零排放。

应用场合：

与加压双封一起使用。

高饱和蒸汽压液体，轻烃。

危险或有毒液体。

导热流体：

不干净、研磨性或聚合液体。

混合器或搅拌器。

真空工况。

预防性维护：

管道回路必须能够在封液罐最高处自排气。

始终对封液罐加压，最大充气压力为150 – 200 psi（10 – 14 bar）

隔离液必须与工艺流体兼容。

封液罐液位计指示内侧和外侧密封泄漏。

十三、冲洗方案53B

方案描述：

加压的隔离液循环附带气囊式蓄能器。

液体通过双密封中的泵效环驱动循环。

采用原因：

隔离工艺液体。

工艺流体零排放。

压力高于53A方案。

应用场合：

与加压双封一起使用。

高饱和蒸汽压液体，轻烃。

危险或有毒液体。

导热流体

不干净、研磨性或聚合液体。

预防性维护：

在起动之前必须对管道回路进行充分排气。

必须始终对蓄能器加压，通常通过充气进行。

隔离液必须与工艺介质兼容。

定期监控隔离液压力 – 当压力下降时手动加液。

十四、冲洗方案53C

方案描述：

加压的隔离液循环附带活塞式蓄能器

液体通过双密封中的泵效环驱动循环。

采用原因：

隔离工艺流体。

工艺流体零排放。

压力高于53A方案。

系统压力的动态跟踪。

应用场合：

与加压双封一起使用。

高饱和蒸汽压液体，轻烃。

危险或有毒液体。

导热流体。

预防性维护：

在起动之前必须对管道回路进行充分排气。

信号管线必须能够承受工艺介质污染而不堵塞。

隔离液必须与工艺介质兼容。

液位计指示内侧和外侧密封泄漏。

十五、冲洗方案54

方案描述：

加压隔离液通过外部系统循环。

采用原因：

隔离工艺流体。

工艺流体零排放。

密封无法产生循环。

应用场合：

与加压双封一起使用。

高饱和蒸汽压液体，轻烃。

危险或有毒液体。

导热流体

不干净、研磨性或聚合液体。

混合器或搅拌器。

预防性维护：

在起动之前必须对管道回路进行充分排气。。

必须始终对循环系统加压并提供能量。

隔离液必须与工艺介质兼容。

循环系统液位计指示内侧和外侧密封泄漏。

十六、冲洗方案62

方案描述：

密封大气侧的外部急冷。

急冷流体通常是蒸汽、氮气或水。

采用原因：

防止固定颗粒在密封的大气侧积聚。

防止结冰。

应用场合：

与单密封一起使用。

氧化液体或结焦的液体。

热烃。

结晶液体或盐析液体。

腐蚀性。

低于32℉（0℃）的冷液体。

预防性维护：

急冷入口应当位于压盖顶部，排放口/出口应当在底部。

急冷压力应限于3 psi（0.2 bar）或更低。

使用密封大气侧的急冷陈套将急冷流体引导至密封排放口。

定期监控，检查是否有阀门关闭、管道阻塞状况。

十七、冲洗方案72

方案描述：

未加压缓冲气体控制系统。

安全密封通常采用氮气作为缓冲气体。

采用原因：

零至极低的工艺介质排放。

主密封的安全后备。

应用场合：

与双封布置未加压安全密封（串联）一起使用

高饱和蒸汽压液体，轻烃。

危险或有毒液体。

清洁的、非聚合、非氧化液体。

与75方案和/或76方案结合使用。

预防性维护：

必须始终为密封件提供清洁、可靠的低压气体。

不建议采用罐装气体供应，除非将其作为紧急后备系统的一部分。

通过排气管道中的压力指示主密封泄漏。

排气或排液口通常与低压气体回收/火炬系统相连接。

十八、冲洗方案74

方案描述：

加压隔离气体控制系统。

干气密封通常采用氮气作为隔离气。

采用原因：

隔离工艺流体。

工艺流体零排放。

应用场合：

与加压双干气密封一起使用。

高饱和蒸汽压液体，轻烃。

危险或有毒液体。

工况通常不能采用隔离液。

清洁的非聚合液体。

合适温度液体。

预防性维护：

必须始终为密封提供清洁、可靠的加压气体。

隔离气压力通常比密封腔压力至少高25 psi（1.75 bar）。

流量计指示内侧和外侧密封泄漏。

不建议采用罐装气体供应，除非作为紧急后备系统的一部分。

十九、冲洗方案75

方案描述：

从安全密封腔体排出至液体收集系统和气体回收系统。

采用原因：

零至极低加工排放的泄漏收集。

主密封的安全性指示

应用场合：

应用于安全密封时可以单独使用或与72方案一起使用。

流体在室温下冷凝。

低饱和蒸汽压流体，轻烃。

危险或有毒液体。

清洁的、非聚合、非氧化液体。

预防性维护：

收集槽必须位于密封排放口下方并且管道向下倾斜。

不间断地将收集槽排气至低压气体回收/火炬系统。

根据需要将收集槽排放至液体回收系统。

通过排气压力的上升指示主密封泄漏。

定期监控液位、阀门设置、以及排气压力。

二十、冲洗方案76

方案描述：

从安全密封腔至气体回收系统的排气。

采用原因：

零至极低工艺介质排放的泄漏收集。

主密封件的安全性指示。

应用场合：

应用于安全密封时可以单独使用或与72方案一起使用。

流体在室温下不冷凝。

高饱和蒸汽压液体，轻烃。

危险或有毒液体。

清洁的、非聚合、非氧化液体。

预防性维护：

始终排气至低压气体回收/火炬系统。

排气管道应当包含凝液排泄口。

通过排气压力的上升检测主密封泄漏。

定期监控阀门设置、阻塞的管道、以及排气压力。