[摘 要]介绍了中国石油大庆石化公司化工一厂新建160kt/a废碱液湿式氧化装置自2012年开工以来，废碱液外送泵机械密封频繁泄漏，经多次更换机械密封无果后，通过对介质特性及密封机构的细致研究，提出了科学合理的解决方案，通过改造后密封使用情况良好，保证了装置的稳定运行，并降低了装置的维护费用。
　　[关键词]湿式氧化；机械密封；废碱液；冲洗方案
　　中图分类号：TH136 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）15-0002-01
　　中国石油大庆石化公司化工一厂废碱湿式氧化二套装置主要是处理上游乙烯装置碱洗塔排出的废碱液，处理合格后的废碱液进入到产品罐内，然后通过废碱液外送泵输送到下游污水处理厂。此废碱液外送泵为卧式单级悬臂是离心泵，由于废碱液是腐蚀特性，固泵头、叶轮及机械密封材质选用耐腐蚀性较强的钛合金钢，密封形式为单端面密封，冲洗方案为Plan01，泵出口压力为0.8MPa，介质温度为40℃。
　　1 机械密封泄漏原因分析
　　从图1中可以看出Plan01方案中高压介质通过叶轮背面的流道进入到密封腔内，然后在回到低压介质侧。由于密封腔及机械密封内部存在介质不流动或流动缓慢的“死角”，加之废碱液存在低温情况下易结晶的特性，致使多处死角出现结晶情况，尤其是机械密封内部的弹簧及弹簧腔。泵在更换机械密封后运行一周左右出现少量泄漏，随时间推移泄漏量持续增加，约20天左右泄漏量到达更换密封的标准。从现场泄漏的机械密封拆解情况看都存在相同的问题就是整个机械密封的压缩量几乎为零，且动环上有刮痕，机械密封内部存在大量的白色结晶物。由此现象可以推断出机械密封泄漏的主要原因为介质本身存在的特性，致使机械密封内部结晶严重，动、静环接触不良或者损坏最终导致介质外漏。
　　2 改造方案
　　（1）更换机械密封冲洗方案
　　将原Plan01密封冲洗方案更换成Plan32方案，如图2所示，此密封冲洗方案主要适用于泵输送的介质洁净程度不高或可能产生结晶的工况，此次改造通过外引洁净的高压锅炉给水通过减压阀减压后用于机械密封的冲洗水，冲洗水压力高于泵出口压力0.1-0.2MPa，流量控制在0.5立方米/小时，以确保机械密封及密封腔内充满洁净的液体且冲洗水能通过压差进入到泵叶轮的低压侧。另由于锅炉给水温度可达70℃，使得废碱液的结晶程度降至最低，进而杜绝了机械密封的泄漏。
　　（2）机械密封形式改造
　　改造后的机械密封增加节流衬套，其作用主要是密封腔自身压力的稳定，防止在锅炉给水压力或流量波动时影响密封的正常运行；其次是起节流作用，防止锅炉水进入密封腔流量过大，造成能源的浪费。
　　（3）泵房内室内温度的提高
　　废碱液结晶非常重要的环境因素之一为温度，尤其是在寒冷的冬季，室内温度低于20℃时，废碱液的结晶速度将加快。为防止此类问题的发生，在泵房内增加散热片的数量，进而提高泵房内部温度，减慢废碱结晶速率。
　　3 改造后存在的问题
　　自2015年11月改造投用后，虽然泄漏量较改造前有明显的减少，但机械密封外侧还存在结晶物，说明废碱液能进入到密封内，未彻底解决泄漏问题。原因分析：
　　（1）对泄漏的机械密封现场进行解体检查，发现内部还存在着结晶物阻碍密封环的浮动，通过进一步的检查发现原Plan01冲洗方案的内部流道内存在废碱液，说明废碱液是通过此流道进入密封腔内的，由于新密封冲洗液的压力比泵出口压力高0.1-0.2MPa，在加之密封节流环的减压作用，最终导致泵出口废碱液倒串回密封腔内，进而进入到机械密封内产生结晶，造成机械密封泄漏。
　　（2）泵备用时密封冲洗液流量不足，导致泵内介质进入到密封腔内及机械密封内产生结晶，进而影响机械密封的密封效果。
　　对策及措施：
　　① 将Plan01 密封冲洗液流道封堵；
　　② 保障泵在备用期间密封冲洗液的压力、流量在指标范围内。
　　再次改造后的机械密封，自2015年12月至今，该泵的机械密封未发现泄漏情况，运转状况良好，在配件及维修方面取得了较好的经济效益，另外，？对于保护环境、保障操作人员的人身安全也起到了积极作用。
　　4 结论
　　针对废碱液外送泵机械密封泄漏的问题，通过一系列的技术改造，解决了设备存在的问题，延长了设备运转周期，对于输送易结晶介质泵的机械密封泄漏问题有一定的参考价值。