机械密封和密封

1、API标准API是美国石油协会（AmericanPetroleumlnstitute）的英文缩写。API建于1919年，是美国第一家国家级的商业协会，也是全世界范围内最早、最成功的制定标准的商会之一。机械密封和密封文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)API会标是美国石油学会的学会产品标志，始于1924年，目的是为了鉴定生产的设备、材料，并提供能符合API质量体系和产品标准的生产企业。该标志经美国注册登记，未经许可任何人不得使用。API的一项重要任务，就是负责石油和天然气工业用设备的标准化工作，以确保该工业界所用设备的安全、可靠和互换性。制定协调标准是API

2、最早和最成功的项目之一，自1924年发布第1个标准开始，API现在已发布了500个标准。API是ANSI认可的标准制定机构，其标准制定遵循ANSI的协调和制定程序准则，API还与ASTM联合制定和出版标准，此外，API积极参加适合全球工业的ISO标准的制定工作，是IS0/TC671SC9井口设备和管线阀门的秘书处。API标准经常被认为是“安全和可靠性”的同义词。API682标准针对机械密封和密封供应系统的，一直以来被广泛应用，同时还在工业应用范围以外被引用。新版API682标准的编写者指出，新标准从来没有考虑工业外的应用范围，并明确了API682标准适用范围，这些标准仅适用于泵机的密封系统，而

3、不适用于搅拌机或压缩机。而且此标准适用于石油天然气以及（石油）化工行业，而不适用于供水或者食品行业。API682规范的目标在于确保密封系统能够连续运行至少三年的时间、提高运行可靠性并简化维护流程。机械密封件的要求一般分为两个部分：液封（本期重点解析）和气封（即干气密封，后期会专门总结再推送给大家）液封是专为密封液体而设计的机械密封件。实际上，密封端面之间的液膜非常小-相当于百万分之二十英寸或半微米。该液膜有助于隔离和润滑密封端面。当考虑到密封件能够承受的压力、温度和速度时，我们就会明白这是一项令人难以置信的技术成就。只有当我们拥有优质液膜时，这才会成为可能。如何才能成为优质液膜？液体在操作条件

4、下必须稳定且不会崩溃液体必须是性能较好的润滑剂液体在密封腔内必须保持液态，并且不会发生闪蒸或蒸发液体应比较干净，不含污染物或固体颗粒液体应当具备中等粘度机械密封件的冲洗方案目的向双或单密封的高压侧部位直接注入液体称“冲洗”。一般泵均应进行冲洗，尤其是轻烃泵更应如此。冲洗以散热。必须控制液封产生的热量。这可以通过用液体冲洗密封腔以带走热量并控制温度上升而实现。降低液温。在某些情况下，液温过高以致影响了密封性能。在此类情况下，必须降低温度以提高液体的性能。改变密封腔压力。在某些情况下，需要增加或降低密封腔压力以提高性能。这可以通过抑制蒸发或减少密封件的热负荷实现。清洁工艺液体。如果工艺液体包含不适

5、当的固体颗粒或污染物，则需要清洁密封腔内的液体。在极端的情况下，可能还需要从密封系统外部提供清洁的液体。控制密封件的大气侧。由于工艺液体与大气接触，因此它们可能会变干、结晶或结焦。防止与大气相互作用，以免对密封性能产生不利影响，这一点非常重要。机封冲洗方案分类单端面密封（SingleSeals）PLAN01（单端面自冲洗）PLAN02（夹套冷却伴热）PLAN11（自冲洗）PLAN13（反向冲洗）PLAN14（正反向冲洗）PLAN21（带冷却的自冲洗）PLAN23（带循环套的内部冲洗）PLAN31（带悬液分离器的自冲洗）PLAN32（外冲洗）PLAN41（带悬液分离器、换热器的自冲洗）双端面密封

6、（DualSeals）PLAN52（带无压缓冲罐的串联式密封）PLAN53A（带有压密封液的双端面密封）PLAN53B（强制循环密封液的双端面密封）PLAN53C（带增压罐的双端面密封）PLAN54（采用外引密封液的双端面密封）冷却密封（QuenchSeals）PLAN62（外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒）PLAN65（带浮子液位开关测量密封泄露量）气体密封（GasSeals）PLAN72（采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封）PLAN74（双端面干气密封）PLAN75（用于不易挥发介质的串联式干气密封）PLAN76（采用外引密封气的串联式干气密封）各个方案详细图解如下PLAN01（

7、单端面自冲洗）方案描述：从泵的出口引出至密封的内部循环，操作类似PLAN11,防止PLAN11外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险。采用原因：密封腔冷却；密封腔的排气。应用场合：清洁常温流体，且被输送流体非常粘稠或容易固化的情况下；多用于单端面密封，很少用于双端面密封。维护：冲洗不能直接冲洗密封面；必须保证充足的循环量；机封冷却不能过度。PLAN02（夹套冷却伴热）方案描述：无冲洗液循环的封闭密封腔。应用场合：常温运转下的大孔、开口密封腔；高温运转下的冷却套密封腔；清洁流体；干式密封的直立、顶入式混和器、搅拌器；PLAN11（自冲洗）方案描述：从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗，单端面机械密封

8、冲洗方案。采用原因：密封腔的冷却，卧式密封腔的排气，增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。应用场合：通常用于清洁非聚合流体；一般工况设备的最常用冲洗方案。PLAN13（反向冲洗）方案描述：从密封腔，通过限流孔板到泵的进口的二次循环，立式泵的标准冲洗方案。采用原因：立式泵密封腔的不间断排气，密封腔除热。应用场合：立式泵，密封腔压力大于进口压力，混有中等大小的固体的常温流体，非聚合流体。PLAN14（正反向冲洗）方案描述：从泵的出口冲洗机封，再循环到带限流孔板的泵进口，方案11和13的结合。采用原因：立式泵机封腔的连续排气，密封腔除热，增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。应用场合：立式泵，常温、清

9、洁非聚合流体。PLAN21（带冷却的自冲洗）方案描述：从泵出口经限流孔板和冷却器冲洗机封，方案11加冷却器，增加了除热能力。采用原因：机封冷却，降低流体温度，减少焦化。应用场合：高温，低于350F（177C）高于180F（80C）热水清洁、非聚合物。PLAN23（带循环套的内部冲洗）方案描述：经密封腔内的输液环，通过冷却器回到密封腔冲洗机封的循环过程，热水条件下的标准冲洗方案。采用原因：仅通过冷却小部分液体，冷却器低负荷下的机封高效冷却，增加流体的汽化临界范围，改善水的润滑力。应用场合：高温条件下，热碳氢化合物，高于180F（80C）锅炉给水和热水，清洁、非聚合流体。PLAN31（带悬液分离器

10、的自冲洗）方案描述：从泵出口经过旋液分离器，清洁液体冲洗机封，分离的固体被送入泵进口。采用原因：机封腔除热，从冲洗和密封腔中除去固体。应用场合：带砂或管道渣子脏的或被污染的流体或水，非聚合流体。PLAN32（外冲洗）方案描述：用外部清洁源头冲洗机封，应慎重选择冲洗液来源，消除注入液体蒸发，或被泵送液体污染。采用原因：密封腔除热，从密封腔内除去工艺流体或固体，增加密封腔压力和流体汽化临界范围。应用场合：脏的或被污染的流体、纸浆，高温条件，聚合物或氧化流体。PLAN41（带悬液分离器、换热器的自冲洗）方案描述：从泵出口经旋流器把清洁液体输送冷却器冲洗机封，固体送入泵进口，方案21和31的组合。采用

11、原因：密封冷却，冲洗和密封腔的固体移除。应用场合：高温条件，低于355F（177C）锅炉给水和热水，带砂或管道渣子的脏的或被污染的流体和水，非聚合流体。PLAN52（带无压缓冲罐的串联式密封）方案描述：外部储液罐为配置外侧密封提供缓冲液，正常操作时，由内部输液环保持循环，储液罐连续排放蒸汽至蒸汽回收系统，并保持比密封腔压力小。采用原因：外置机械密封是主机封，没有或很少的工艺排放物，不允许工艺过程污染。应用场合：应用于双端面非承压密封（串联），高蒸汽压流体，轻质烃，危险/有毒流体，传热流体。PLAN53A（带有压密封液的双端面密封）方案描述：外设加压隔离液储罐提供清洁液体给密封腔，循环由内部输液

12、环完成。隔离液储罐的压力大于被密封工艺液体压力。采用原因：隔离工艺流体，零工艺流体排放。应用场合：应用于双端面承压密封（双重），高蒸汽压流体，轻质烃，危险/有毒流体，传热流体，脏、腐蚀和聚合流体。PLAN53B（强制循环密封液的双端面密封）方案描述：由外部管道系统为加压双端面密封装置的外侧密封提供液体，预先加了压的气囊蓄压器提供压力给循环系统，流动由内部输液环来保持，循环系统中的热量由空气冷却或水冷却热交换器除去。采用原因：分离工艺流体，零流程排放，比53A方案压力高。应用场合：应用于双端面承压密封（双重），高蒸汽压流体，轻质烃，危险/有毒流体，传热流体，脏、腐蚀和聚合流体。PLAN53C（带

13、增压罐的双端面密封）方案描述：由外部管道系统为加压双断面密封装置的外侧密封提供隔离液，从密封腔到活塞蓄压器的参比管线提供压力给循环系统，流动由内部输液环来保持，循环系统中的热量由空气空气冷却或水冷却热交换器除去。采用原因：分离工艺流体，零流程排放，比53A方案压力高。系统压力动态跟踪。应用场合：应用于双端面承压密封（双重），高蒸汽压体。PLAN53A、B、C比较介绍Plan53机械密封冲洗系统由具有隔离液的串联密封或双端面密封组成，密封罐在有一定压力（一般高于被密封介质压力的10%）的条件下工作，其压力的来源以及隔离液的冷却方式不同。Plan53机械密封冲洗系统有Plan53A、Plan53B

14、和Plan53C三种。Plan53A外接压力源、内置冷却盘管、并设有压力、液位等报警指示装置；Plan53B的压力由内置充气的气囊提供，采用翅片管直接散热或水冷器管冷却隔离液；Plan53C的压力由增压泵提供，增压泵与冷却器设计为一体，也可与冷却器分体。对于Plan53来说，如果采用双端面密封方式，即面对面的方式，两个密封面的冲洗、冷却均由隔离液来提供。如果采用串联密封的方式，内侧密封必须能承受反压，且需要采用自冲洗方案（一般为planll或planl3）。PLAN54（采用外引密封液的双端面密封）方案描述：外设加压隔离液储罐或系统提供清洁的液体给密封腔，循环用外部泵或压力系统来完成，储液罐压

15、力大于被密封的工艺介质压力。采用原因：分离工艺流体，零流程排放，密封不能促进循环。应用场合：应用于双端面承压密封（双封），高蒸汽压流体，轻质烃，危险/有毒流体，传热流体，脏/腐蚀性或聚合体。PLAN62（外冲洗或急冷防止密封面堆积固体颗粒）方案描述：由外部提供急冷液，在密封的接触大气端进行外部冷却，冷却流体主要为蒸汽、氮和水。采用原因：防止固体在机封的大气端集结，配合小间隙节流衬套使用。防止结冰。应用场合：用于单端面机封，排除氧气的存在，防止焦化，冲走动态密封元件附近不想要的物质（如腐蚀性或含盐的工况）。PLAN65（带浮子液位开关测量密封泄露量）方案描述：外部排液管道布置是，用浮子液位开关测

16、量密封泄漏量，对高泄漏量进行报警，液位开关下游的孔板，其孔径通常为5mm,设置在立管腿上。机封在大气端，带泄漏检查的外部排水。采用原因：单独使用或与62方案一起使用，用于间隙很小的节流衬套，用于外部场所的单端面机封。应用场合：流程泄漏或冷却流体的泄漏收集，主机封的安全指示仪。PLAN72（采用隔离氮气用于易挥发介质的串联式干气密封）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。PLAN74（双端面干气密封）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。PLAN75（用于不易挥发介质的串联式干气密封）方案描述：从安全密封腔体排出至液体收集系统和气体