摘要：针对高温热油泵存在机械密封泄漏率高、检修频繁、威胁装置安稳长周期运行等安全隐患，巴陵石化炼油事业部通过从机封改型、材质升级、机封辅助系统、机泵状态监测、应急消防设施、进出口阀门远程控制和摄像监控等七个方面对装置中的高温油泵机械密封进行评估和技术升级改造，降低了其对装置安稳长周期运行潜在的威胁，取得了良好的效果。（作者：但加飞 曾光乐 巴陵石化）

高温油泵是指介质温度大于自燃点的离心油泵。在2010年前后，国内多家炼厂接连发生高温油泵机械密封泄漏自燃着火事故，给装置安全运行及生产任务的完成造成了较严重的影响。巴陵石化炼油事业部一联合车间拥有8台高温热油泵。这些高温油泵机械密封构造单一，密封性能落后，每年都会发生多起机封泄漏故障。虽然未造成更严重的着火或爆炸事故发生，但每年不仅会消耗较多的人力物力和财力来保运，而且给装置设备的长周期安全运行埋下了重大隐患。

1、高温油泵机械密封存在的安全隐患分析 

炼油事业部一联合车间高温油泵机械密封原型号为辽宁丹东某公司生产的DBM系列单端面波纹管机械密封。该系列机封可满足高温无腐蚀或轻腐蚀介质，却不适应于频繁开停机泵上，且抗抽空性能较差。而该车间高温油泵管理规定要求每月进行一次切换，开停次数较频繁，对机封的使用寿命会造成很大影响，因此机封失效频发。

其次，这些高温油泵的机封采用PLAN02+32+62相对较落后的冲洗方案，如果单端面密封一旦失效，高温热油会直接泄漏到周围环境中，极易产生自燃着火事故。再次，该高温油泵系统以前并没有针对这一比较严重的安全隐患设计特别的预防和应对措施。

因此，为降低其对一联合装置安稳长周期运行潜在的威胁，对装置8台高温油泵机械密封进行技术升级改造非常必要。

2、技术改造措施  

2.1  机封改型

2.1.1机封串联布置

机械密封由原来DBM系列的单端面波纹管式改为C65-**/TD/C50-**/TD系列的串联波纹管式。新型机封呈串联布置，有两对动静环密封面。密封面结构为B型，即平衡型、内装式、无止推环（波纹管结构）、补偿装置旋转式密封。

其中，油介质侧机封选C65型，称为一级密封，大气侧选C50型，称为二级密封。运行期间，一二级密封同时工作，一旦一级密封失效，油介质外漏，则二级密封立即补位，确保介质不会泄漏入大气中。

2.1.2材质升级

串联式波纹管机械密封动静环材质分别为反应烧结碳化硅和浸锑石墨。原单端面密封动静环材质为镍基硬质合金和浸树脂石墨。虽然镍基硬质合金与反应烧结碳化硅在既定条件下都能满足使用要求，但后者的高温热强度性、抗氧化性、耐磨损性、热稳定性、热膨胀系数、热抗震能力和耐化学腐蚀能力都优于前者。

同样，浸树脂石墨虽然具备了高度的润滑耐磨作用，但由于其耐高温性能较浸锑石墨差，且耐磨性又相对逊色一筹。故而同时将新型机封动静环材质进行优化升级，期望能更好地提升机封使用寿命。

此外，由于之前单端面机械密封所使用的密封圈采用的是从外国进口的全氟醚橡胶，价格高，采购周期长，不利于维护。因此，将新型机封密封圈改为柔性石墨，其耐高温耐磨蚀性能不仅没有下降，而且采购和维护更加快捷方便。

2.2  新增机械密封辅助系统

高温油泵特性是高温（200～400℃），有颗粒磨蚀，易结焦或积碳，介质粘度大，泵入口压力低，一旦泄漏与空气接触易自燃燃烧，引起火灾爆炸或其它次生安全事故，同时对周围环境有害。

根据这一特性，改造后新型机封布置方案为PLAN02+32+53a+62，即在原方案基础上增加一带液位及压力报警开关的以氮气进行加压的封液罐。一级密封仍然使用柴油对机封断面进行冲洗冷却，二级密封采用封液罐内46#润滑油进行循环冲洗冷却。

封液罐上设置有封油压力报警开关和液位报警开关，顶部有一氮气减压阀，外部来的2.0MPa（表压）中压氮气经过减压阀减压后对封液罐进行加压，减压阀后压力应大于系统设定压力值。如果封液罐压力低于该设定值或液位低于下限值，压力或液位开关会发出报警信息，并在控制室内发出声光报警。这样就能快速掌握机封故障信息并采取应急措施，将机封故障事件消除在萌芽状态。

故该辅助系统专门针对高温油泵这一特性而设。其作用主要是改善工况，防气蚀抽空，润滑密封端面，带走端面磨擦热，并能及时准确的对密封运行状态进行监控。

2.3  配套改造

2.3.1安装在线机泵群状态监测系统

配套引进BH5000P在线状态监测系统。BH5000P是针对机泵开发的集振动、工艺参数于一体的网络化的监测诊断系统。该系统采用了多种先进技术，可以针对企业用户不同网络特点，形成了一套基于企业局域网和Internet的设备实时在线监测诊断系统。

该系统将监测、诊断、报警、预防维修集于一体，实为一种快速、准确诊断设备故障的有效手段。安装该状态监测系统后，更加能实时掌控高温油泵的运转状况。

2.3.2安装焰感及自动泡沫喷淋消防设施

该高温油泵泡沫喷淋系统由雨淋阀组、信号阀、吸气式泡沫喷头、末端试水装置、排气阀、管道过滤器及自动控制系统组成。附带一套焰感传感器接入消防泡沫自动控制系统。从而实现了焰感监测、自动喷淋的自控一体化。

正常情况下，打通分馏、常压二路消防泡沫流程，如图2。分馏和常压高温油泵群处雨淋阀前后手阀要求处于全开状态，使消防泡沫系统处于随时备用状态。火灾情况下，分自动控制与半自动控制。自动控制是将消防泡沫泵主控制柜设置在自动状态，焰感器检测到高温热油泵群有焰火高温，发出声光报警同时自动启动二联合消防泡沫泵和现场雨淋阀，自动消灭高温热油泵群焰火。而半自动控制是在保留声光报警的前提下，将消防泡沫泵主控制柜设置在手动操作状态，一旦焰感器检测到高温热油泵群有焰火高温，发出声光报警（现场与控制室内都有声光报警），这时候操作人员需检查确认，避免误报，如情况属实，则将情况报告班长或调度，同时手动启动消防泡沫泵，然后人工通过手动盘开启某路雨淋泡沫。此外、高温热油泵消防泡沫系统预留有外接口，通过消防水带可以连接消防栓或消防车，在需要时可用消防水降温或灭火。