機(jī)械密封沖洗方案大全（API-682）

API標(biāo)準(zhǔn)--API是美國石油協(xié)會（American Petroleum Institute）的英文縮寫。API建于1919年，是美國第一家國家級的商業(yè)協(xié)會，也是全世界范圍內(nèi)最早、最成功的制定標(biāo)準(zhǔn)的商會之一。

API會標(biāo)是美國石油學(xué)會的學(xué)會產(chǎn)品標(biāo)志，始于1924年，目的是為了鑒定生產(chǎn)的設(shè)備、材料，并提供能符合API質(zhì)量體系和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)企業(yè)。該標(biāo)志經(jīng)美國注冊登記，未經(jīng)許可任何人不得使用。API的一項重要任務(wù)，就是負(fù)責(zé)石油和天然氣工業(yè)用設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化工作，以確保該工業(yè)界所用設(shè)備的安全、可靠和互換性。制定協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)是API最早和最成功的項目之一，自1924年發(fā)布第1個標(biāo)準(zhǔn)開始，API現(xiàn)在已發(fā)布了500個標(biāo)準(zhǔn)。API是ANSI認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)，其標(biāo)準(zhǔn)制定遵循ANSI的協(xié)調(diào)和制定程序準(zhǔn)則，API還與ASTM聯(lián)合制定和出版標(biāo)準(zhǔn)，此外，API積極參加適合全球工業(yè)的ISO標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，是ISO/TC 671SC9井口設(shè)備和管線閥門的秘書處。

API 標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)常被認(rèn)為是“安全和可靠性”的同義詞。

API 682標(biāo)準(zhǔn)——針對機(jī)械密封和密封供應(yīng)系統(tǒng)的，一直以來被廣泛應(yīng)用，同時還在工業(yè)應(yīng)用范圍以外被引用。新版API 682標(biāo)準(zhǔn)的編寫者指出，新標(biāo)準(zhǔn)從來沒有考慮工業(yè)外的應(yīng)用范圍，并明確了API 682標(biāo)準(zhǔn)適用范圍，這些標(biāo)準(zhǔn)僅適用于泵機(jī)的密封系統(tǒng)，而不適用于攪拌機(jī)或壓縮機(jī)。而且此標(biāo)準(zhǔn)適用于石油天然氣以及（石油）化工行業(yè)，而不適用于供水或者食品行業(yè)。

API 682規(guī)范的目標(biāo)在于確保密封系統(tǒng)能夠連續(xù)運(yùn)行至少三年的時間、提高運(yùn)行可靠性并簡化維護(hù)流程。

一般分為兩個部分：液封（本期重點(diǎn)解析）和氣封（即干氣密封，后期會專門總結(jié)再推送給大家）

液封是專為密封液體而設(shè)計的機(jī)械密封件。  實(shí)際上，密封端面之間的液膜非常小 - 相當(dāng)于百萬分之二十英寸或半微米。該液膜有助于隔離和潤滑密封端面。當(dāng)考慮到密封件能夠承受的壓力、溫度和速度時，我們就會明白這是一項令人難以置信的技術(shù)成就。只有當(dāng)我們擁有優(yōu)質(zhì)液膜時，這才會成為可能。

1. 液體在操作條件下必須穩(wěn)定且不會崩潰

2. 液體必須是性能較好的潤滑劑

3. 液體在密封腔內(nèi)必須保持液態(tài)，并且不會發(fā)生閃蒸或蒸發(fā)

4. 液體應(yīng)比較干凈，不含污染物或固體顆粒

5. 液體應(yīng)當(dāng)具備中等粘度

向雙或單密封的高壓側(cè)部位直接注入液體稱“沖洗”。一般泵均應(yīng)進(jìn)行沖洗，尤其是輕烴泵更應(yīng)如此。

1.沖洗以散熱。必須控制液封產(chǎn)生的熱量。這可以通過用液體沖洗密封腔以帶走熱量并控制溫度上升而實(shí)現(xiàn)。

2.降低液溫。在某些情況下，液溫過高以致影響了密封性能。在此類情況下，必須降低溫度以提高液體的性能。

3.改變密封腔壓力。在某些情況下，需要增加或降低密封腔壓力以提高性能。這可以通過抑制蒸發(fā)或減少密封件的熱負(fù)荷實(shí)現(xiàn)。

4.清潔工藝液體。如果工藝液體包含不適當(dāng)?shù)墓腆w顆粒或污染物，則需要清潔密封腔內(nèi)的液體。在極端的情況下，可能還需要從密封系統(tǒng)外部提供清潔的液體。

5.控制密封件的大氣側(cè)。由于工藝液體與大氣接觸，因此它們可能會變干、結(jié)晶或結(jié)焦。防止與大氣相互作用，以免對密封性能產(chǎn)生不利影響，這一點(diǎn)非常重要。

◆單端面密封（Single Seals）

     PLAN 01（單端面自沖洗）

     PLAN 02（夾套冷卻伴熱）

     PLAN 11（自沖洗）

     PLAN 13（反向沖洗）

     PLAN 14（正+反向沖洗）

     PLAN 21（帶冷卻的自沖洗）

     PLAN 23（帶循環(huán)套的內(nèi)部沖洗）

     PLAN 31（帶懸液分離器的自沖洗）

     PLAN 32（外沖洗）

     PLAN 41（帶懸液分離器、換熱器的自沖洗）

◆雙端面密封（ Dual Seals）

    PLAN 52（帶無壓緩沖罐的串聯(lián)式密封）

    PLAN 53A（帶有壓密封液的雙端面密封）

    PLAN 53B（強(qiáng)制循環(huán)密封液的雙端面密封）

    PLAN 53C（帶增壓罐的雙端面密封）

    PLAN 54（采用外引密封液的雙端面密封）

◆冷卻密封（ Quench Seals ）

    PLAN 62（外沖洗或急冷防止密封面堆積固體顆粒）

    PLAN 65（帶浮子液位開關(guān)測量密封泄露量）

◆氣體密封（Gas Seals）

    PLAN 72（采用隔離氮?dú)庥糜谝讚]發(fā)介質(zhì)的串聯(lián)式干氣密封）

    PLAN 74（雙端面干氣密封）

    PLAN 75（用于不易揮發(fā)介質(zhì)的串聯(lián)式干氣密封）

    PLAN 76（采用外引密封氣的串聯(lián)式干氣密封）

 PLAN 01（單端面自沖洗）

方案描述：從泵的出口引出至密封的內(nèi)部循環(huán)，操作類似PLAN11，防止PLAN11外露管的凍結(jié)和流體結(jié)晶堵塞的危險。

采用原因：密封腔冷卻；密封腔的排氣。

應(yīng)用場合：清潔常溫流體，且被輸送流體非常粘稠或容易固化的情況下；多用于單端面密封，很少用于雙端面密封。

維護(hù)：沖洗不能直接沖洗密封面；必須保證充足的循環(huán)量；機(jī)封冷卻不能過度。

 PLAN  02（夾套冷卻伴熱）

方案描述：無沖洗液循環(huán)的封閉密封腔。

應(yīng)用場合：常溫運(yùn)轉(zhuǎn)下的大孔、開口密封腔；高溫運(yùn)轉(zhuǎn)下的冷卻套密封腔；

清潔流體；干式密封的直立、頂入式混和器、攪拌器；

PLAN 11（自沖洗）

方案描述：從泵出口處經(jīng)過限流孔板進(jìn)行機(jī)械密封沖洗，單端面機(jī)械密封沖洗方案。

采用原因：密封腔的冷卻，臥式密封腔的排氣，增加密封腔的壓力和流體汽化臨界空間。

應(yīng)用場合：通常用于清潔非聚合流體；一般工況設(shè)備的最常用沖洗方案。

方案描述：從密封腔，通過限流孔板到泵的進(jìn)口的二次循環(huán)，立式泵的標(biāo)準(zhǔn)沖洗方案。

采用原因：立式泵密封腔的不間斷排氣，密封腔除熱。

應(yīng)用場合：立式泵，密封腔壓力大于進(jìn)口壓力，混有中等大小的固體的常溫流體，非聚合流體。

方案描述：從泵的出口沖洗機(jī)封，再循環(huán)到帶限流孔板的泵進(jìn)口，方案11和13的結(jié)合。

采用原因：立式泵機(jī)封腔的連續(xù)排氣，密封腔除熱，增加密封腔的壓力和流體汽化的臨界空間。

應(yīng)用場合：立式泵，常溫、清潔非聚合流體。

 PLAN 21（帶冷卻的自沖洗）

方案描述：從泵出口經(jīng)限流孔板和冷卻器沖洗機(jī)封，方案11加冷卻器，增加了除熱能力。

采用原因：機(jī)封冷卻，降低流體溫度，減少焦化。

應(yīng)用場合：高溫，低于350°F（177°C）高于180°F（80°C）熱水清潔、非聚合物。

方案描述：經(jīng)密封腔內(nèi)的輸液環(huán)，通過冷卻器回到密封腔沖洗機(jī)封的循環(huán)過程，熱水條件下的標(biāo)準(zhǔn)沖洗方案。

采用原因：僅通過冷卻小部分液體，冷卻器低負(fù)荷下的機(jī)封高效冷卻，增加流體的汽化臨界范圍，改善水的潤滑力。

應(yīng)用場合：高溫條件下，熱碳?xì)浠衔铮哂?80°F（80°C）鍋爐給水和熱水，清潔、非聚合流體。

PLAN 31（帶懸液分離器的自沖洗）

方案描述：從泵出口經(jīng)過旋液分離器，清潔液體沖洗機(jī)封，分離的固體被送入泵進(jìn)口。

采用原因：機(jī)封腔除熱，從沖洗和密封腔中除去固體。

應(yīng)用場合：帶砂或管道渣子臟的或被污染的流體或水，非聚合流體。

 PLAN 32（外沖洗）

方案描述：用外部清潔源頭沖洗機(jī)封，應(yīng)慎重選擇沖洗液來源，消除注入液體蒸發(fā)，或被泵送液體污染。

采用原因：密封腔除熱，從密封腔內(nèi)除去工藝流體或固體，增加密封腔壓力和流體汽化臨界范圍。

應(yīng)用場合：臟的或被污染的流體、紙漿，高溫條件，聚合物或氧化流體。

方案描述：從泵出口經(jīng)旋流器把清潔液體輸送冷卻器沖洗機(jī)封，固體送入泵進(jìn)口，方案21和31的組合。

采用原因：密封冷卻，沖洗和密封腔的固體移除。

應(yīng)用場合：高溫條件，低于355°F（177°C）鍋爐給水和熱水，帶砂或管道渣子的臟的或被污染的流體和水，非聚合流體。

 PLAN 52（帶無壓緩沖罐的串聯(lián)式密封）

方案描述：外部儲液罐為配置外側(cè)密封提供緩沖液，正常操作時，由內(nèi)部輸液環(huán)保持循環(huán)，儲液罐連續(xù)排放蒸汽至蒸汽回收系統(tǒng)，并保持比密封腔壓力小。

采用原因：外置機(jī)械密封是主機(jī)封，沒有或很少的工藝排放物，不允許工藝過程污染。

應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面非承壓密封（串聯(lián)），高蒸汽壓流體，輕質(zhì)烴，危險/有毒流體，傳熱流體。

 PLAN 53A（帶有壓密封液的雙端面密封）

方案描述：外設(shè)加壓隔離液儲罐提供清潔液體給密封腔，循環(huán)由內(nèi)部輸液環(huán)完成。隔離液儲罐的壓力大于被密封工藝液體壓力。

采用原因：隔離工藝流體，零工藝流體排放。

應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面承壓密封（雙重），高蒸汽壓流體，輕質(zhì)烴，危險/有毒流體，傳熱流體，臟、腐蝕和聚合流體。

方案描述：由外部管道系統(tǒng)為加壓雙端面密封裝置的外側(cè)密封提供液體，預(yù)先加了壓的氣囊蓄壓器提供壓力給循環(huán)系統(tǒng)，流動由內(nèi)部輸液環(huán)來保持，循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣冷卻或水冷卻熱交換器除去。

采用原因：分離工藝流體，零流程排放，比53A方案壓力高。

應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面承壓密封（雙重），高蒸汽壓流體，輕質(zhì)烴，危險/有毒流體，傳熱流體，臟、腐蝕和聚合流體。

 PLAN 53C（帶增壓罐的雙端面密封）

方案描述：由外部管道系統(tǒng)為加壓雙斷面密封裝置的外側(cè)密封提供隔離液，從密封腔到活塞蓄壓器的參比管線提供壓力給循環(huán)系統(tǒng)，流動由內(nèi)部輸液環(huán)來保持，循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣空氣冷卻或水冷卻熱交換器除去。

采用原因：分離工藝流體，零流程排放，比53A方案壓力高。系統(tǒng)壓力動態(tài)跟蹤。

應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面承壓密封（雙重），高蒸汽壓體。

Plan53機(jī)械密封沖洗系統(tǒng)由具有隔離液的串聯(lián)密封或雙端面密封組成，密封罐在有一定壓力（一般高于被密封介質(zhì)壓力的10%）的條件下工作，其壓力的來源以及隔離液的冷卻方式不同。

Plan53機(jī)械密封沖洗系統(tǒng)有Plan53A、Plan53B和Plan53C三種。Plan53A外接壓力源、內(nèi)置冷卻盤管、并設(shè)有壓力、液位等報警指示裝置；Plan53B的壓力由內(nèi)置充氣的氣囊提供，采用翅片管直接散熱或水冷器管冷卻隔離液；Plan53C的壓力由增壓泵提供，增壓泵與冷卻器設(shè)計為一體，也可與冷卻器分體。

對于Plan53來說，如果采用雙端面密封方式，即面對面的方式，兩個密封面的沖洗、冷卻均由隔離液來提供。如果采用串聯(lián)密封的方式，內(nèi)側(cè)密封必須能承受反壓，且需要采用自沖洗方案（一般為plan11或plan13）。

PLAN 54（采用外引密封液的雙端面密封）

方案描述：外設(shè)加壓隔離液儲罐或系統(tǒng)提供清潔的液體給密封腔，循環(huán)用外部泵或壓力系統(tǒng)來完成，儲液罐壓力大于被密封的工藝介質(zhì)壓力。

采用原因：分離工藝流體，零流程排放，密封不能促進(jìn)循環(huán)。

應(yīng)用場合：應(yīng)用于雙端面承壓密封（雙封），高蒸汽壓流體，輕質(zhì)烴，危險/有毒流體，傳熱流體，臟/腐蝕性或聚合體。

PLAN 62（外沖洗或急冷防止密封面堆積固體顆粒）

方案描述：由外部提供急冷液，在密封的接觸大氣端進(jìn)行外部冷卻，冷卻流體主要為蒸汽、氮和水。

采用原因：防止固體在機(jī)封的大氣端集結(jié)，配合小間隙節(jié)流襯套使用。防止結(jié)冰。

應(yīng)用場合：用于單端面機(jī)封，排除氧氣的存在，防止焦化，沖走動態(tài)密封元件附近不想要的物質(zhì)（如腐蝕性或含鹽的工況）。

 PLAN 65（帶浮子液位開關(guān)測量密封泄露量）

方案描述：外部排液管道布置是，用浮子液位開關(guān)測量密封泄漏量，對高泄漏量進(jìn)行報警，液位開關(guān)下游的孔板，其孔徑通常為5mm，設(shè)置在立管腿上。機(jī)封在大氣端，帶泄漏檢查的外部排水。

采用原因：單獨(dú)使用或與62方案一起使用，用于間隙很小的節(jié)流襯套，用于外部場所的單端面機(jī)封。

應(yīng)用場合：流程泄漏或冷卻流體的泄漏收集，主機(jī)封的安全指示儀。

PLAN 72（采用隔離氮?dú)庥糜谝讚]發(fā)介質(zhì)的串聯(lián)式干氣密封）

方案描述：未加壓緩沖氣體控制系統(tǒng)；安全密封通常采用氮?dú)庾鳛榫彌_氣體。

采用原因：零至極低的工藝介質(zhì)排放；主密封的安全后備。

應(yīng)用場合：與雙封布置未加壓安全密封（串聯(lián)）一起使用，高飽和蒸汽壓液體，輕烴；危險或有毒液體；清潔的、非聚合、非氧化液體；與75方案和/或76方案結(jié)合使用。

 PLAN 74（雙端面干氣密封）

方案描述：加壓隔離氣體控制系統(tǒng)；干氣密封通常采用氮?dú)庾鳛楦綦x氣。

采用原因：隔離工藝流體；工藝流體零排放。

應(yīng)用場合：與加壓雙干氣密封一起使用；高飽和蒸汽壓液體，輕烴；危險或有毒液體；工況通常不能采用隔離液，清潔的非聚合液體；合適溫度液體。

 PLAN 75（用于不易揮發(fā)介質(zhì)的串聯(lián)式干氣密封）

方案描述：從安全密封腔體排出至液體收集系統(tǒng)和氣體回收系統(tǒng)。

采用原因：零至極低加工排放的泄漏收集；主密封的安全性指示。

應(yīng)用場合：應(yīng)用于安全密封時可以單獨(dú)使用或與72方案一起使用；流體在室溫下冷凝；低飽和蒸汽壓流體，輕烴；危險或有毒液體；清潔的、非聚合、非氧化液體。

 PLAN 76（采用外引密封氣的串聯(lián)式干氣密封）

方案描述：從安全密封腔至氣體回收系統(tǒng)的排氣。

采用原因：零至極低工藝介質(zhì)排放的泄漏收集；主密封件的安全性指示。

應(yīng)用場合：應(yīng)用于安全密封時可以單獨(dú)使用或與72方案一起使用；流體在室溫下不冷凝；高飽和蒸汽壓液體，輕烴；危險或有毒液體；清潔的、非聚合、非氧化液體。