机械密封辅助系统介绍API 682：2004yoyo_i整理API 682：2004美国石油协会技术标准：离心旋转泵用轴封系统的附录G编入的是已经应用在工业上的标准冲洗布置和辅助硬件的图纸。

虽然API 682：2004未引入这类布置图纸的全部，但经过买方的同意，他们可以用于特殊情况。

API682 2004：冲洗方案01a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、进口2、急冷接口/排液接口（Q/D）3、密封腔从泵的出口到密封的完整循环过程，只推荐应用洁净的工作介质。

方案01 ：除了冲洗液冲叶轮后部靠近出口的部位直接引入密封腔以外，方案01与方案11非常相似。

这种冲洗方案仅适用清洁流体。

冲洗方案 1 常用于常温下，且被输送流体非常粘稠或容易固化的情况下，以防止流体在冲洗管内凝固。

对于方案1，要特别注意再循环量的供应要充分满足密封操作条件。

a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、备日后接循环液体用的堵头接口2、放气口（如果需要）3、加热/冷却进口（HI或CL），加热/冷却出口（HO/CO）4、冲洗口/排液口（Q/D）5、密封腔卧式泵优先采用放气布置。

方案02 ：用于无冲洗流体循环，密封腔一端封闭的情况下，一般用于化工行业中的密封腔压力和温度较低的情况下。

通常，这种冲洗方案采用锥形密封腔以改进流体的流动形式。

这种方案通常用于被输送的介质比较清洁，以防止由于旋涡的作用对密封法兰盘、密封腔或密封部件产生侵蚀作用。

同时也要考虑被密封介质的闪蒸敏感性以避免在密封腔中或密封端面产生闪蒸。

这种冲洗方案也可以用于温度较低的、清洁的、比热较高的流体（水），且泵的转速一般不高。

当采用方案02时，要仔细计算输送介质汽化的温度裕量。

a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、来自泵的出口2、冲洗接口（F）3、急冷接口/排液口（Q/D）4、密封腔从泵的出口通过限流孔板道密封的循环过程。

冲洗液进入密封腔靠近机械密封端面处冲洗端面，然后穿过密封腔回流到泵。

冲洗方案11是所有单端面密封的标准冲洗方案。

在方案11中，工作介质从泵的出口被输送到密封腔，以便对密封进行冷却排空密封腔中的空气和蒸汽。

然后流体从密封腔流回道输送的介质中。

这种冲洗方案是清洁的一般工况设备的最常用冲洗方案。

对于压头比较高的情况，要仔细考虑所需冲洗流量的计算。

确定正确的管孔尺寸，以确保适当的密封冲洗流量。

a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、来自泵的出口2、冲洗接口（F）3、急冷接口/排液口（Q/D）4、密封腔密封标准冲洗布置12号方案：从泵的出口通过过滤器和限流孔板到密封腔的循环过程，本方案和11号方案相似，只是增设过滤器来过滤偶尔夹带的颗粒。

一般情况下不推荐使用过滤器，因为过滤器一旦堵塞将导致密封失效。

a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、到泵的入口2、冲洗接口（F）3、急冷几口/排液口(Q/D)4、密封腔从泵的密封腔通过限流孔板然后回到泵入口的循环过程。

方案13：是密封腔下部不提供泄防孔的垂直泵的标准冲洗方式。

在没有泄放孔的垂直泵的情况下，密封腔压力通常是泵的排放口压力。

所以这种布置方式没有压差以允许冲洗方案11进行工作。

在冲洗方案13中，冲洗流体从密封腔流回到泵的吸入口，以便对密封进行冷却排空密封腔中的空气和蒸汽。

API方案1、11、12、21、22、31或41与冲洗方案11用于垂直悬挂泵。

只要压差足够保证循环进行，且密封压力足以防止汽化，冲洗方案13就对在线垂直泵提供了自动排气能力。

冲洗方案13也用于扬程非常高的情况。

在这种工况下采用冲洗方案11时，所需要的管孔非常小或产生的冲洗流量非常大。

因为对于低压头的情况，密封腔和泵吸入压差非常小，所以，该冲洗方案不适于低压头的工况。

可以通过计算所需要的冲洗流量和管孔的大小来确定采用冲洗方案13是否合适。

API682 2004：冲洗方案14a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、到泵的入口2、来自泵的出口3、冲洗入口（FI）4、冲洗出口（Q/D）5、急冷接口/排液口（Q/D）6、密封腔从泵的出口通过限流孔板到密封腔，并同时从密封腔通过限流孔板（如果需要）到泵入口的循环过程。

这使得液体进入密封腔提供冷却，同时继续排气而减小密封腔内的压力。

API 682 2004：冲洗方案14：是11号布置方案和13号布置方案的组合。

方案14是冲洗方案11（从泵的出口再循环）和冲洗方案13（从泵的入口再循环）的组合。

这种冲洗方案允许把冷却流体供应到密封腔（方案11），同时完全排空密封腔中的气体（方案13）。

冲洗方案14在垂直泵是最常用的冲洗方式。

API682 2004：冲洗方案21a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、来自泵的出口2、冲洗接口（F）3、急冷接口/排液口（Q/D）4、密封腔TI：温度计从泵的出口通过限流孔板和冷却器后进入密封腔的循环过程。

方案21：方案21对密封提供了一种冷却冲洗。

这种冲洗方案用于提高蒸汽气化的裕量、满足附属密封元件的温度限制、减少焦化或聚合、提高润滑性（热水）。

方案21的优点是不仅提供了冷却冲洗业具有足够的压差以保证良好的冲洗流量。

缺点：冷却器的负担重，冷却水侧易结垢和阻塞；当过程流体侧粘度变得很大时，易堵塞。

冲洗方案21在干燥气候的情况下，可以采用空气翘片冷却器代替水冷却器。

因为在方案23中用于冲洗的被输送介质必须从入口重新被输送回出口，所以方案21比方案23更有前景。

API682 2004：冲洗方案22a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、来自泵的出口2、冲洗/接口（F）3、急冷接口/排液口（Q/D）4、密封腔TI：密封计从泵的出口通过过滤器、限流板和冷却器进入到密封腔的循环过程。

一般情况下不推荐使用过滤器，因为过滤器堵塞会导致密封失效。

注：经实践验证，本布置方案运行寿命达不到三年。

※API680标准规定：所有密封（API682密封系统为集装式）能够连续运行25000小时，而不必更换。

国内密封设计使用寿命为8000小时。

API682 2004：冲洗方案23a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、冲洗出口2、冲洗入口3、急冷接口/排液口（Q/D）4、密封腔5、排液口TI：温度计从密封腔内的输液环通过冷却器回到密封腔的循环。

本冲洗布置方案能用在温度较高的环境中，通过只冷却部分循环液体来最大限度减少冷却器的热负荷。

方案23：方案23是用于所有高温工况的冲洗方案，尤其是用于锅炉供水及输送大部分碳氢化合物的工况。

这种冲洗方案是80度及以上的锅炉供水的标准冲洗方案。

在80度时热水的润滑性非常差。

从而导致密封磨损。

这种冲洗方案也用于碳氢化合物和化学应用场合，这时要求冷却阻封以保证所需的蒸汽压力（密封腔温度下）和维持密封腔与被输送介质之间的压力差。

在冲洗方案23中，冷却器仅移走断面产生的热量和输送过程中的均热。

这样冷却器的负担就比方案21和方案22小很多。

为了增加冷却器的寿命，非常希望减小冷却的负荷。

在工业上由于方案21和方案22的冷却器堵塞，发生过许多的故障。

在方案23中，密封腔的介质与叶轮附近的介质通过狭口衬圈（节流衬圈）分隔开。

密封配备了一个内部循环设备以使密封腔中的流体通过一个冷却器再返回密封腔中。

在这种情况下，冷却器仅冷却密封操作的流体且这些冷却的流体不进入输送过程。

因此具有较高的能量效率。

对于易凝结或高粘度的流体应当考虑采用方案23。

API682 2004：冲洗方案31a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、来自泵的出口2、到泵的入口3、冲洗接口（F）4、急冷接口/排液口（Q/D）5、密封腔TI：温度计从泵的出口通过旋液分离器把洁净的液体输送到密封腔的循环过程。

固体颗粒被送到泵的入口管线。

冲洗方案31：仅用于输送介质中包含固体颗粒且颗粒的比重等于或大于输送的介质比重的2倍。

这种冲洗方案典型应用于水除沙和输送泥浆的场合。

在冲洗方案31中，被输送的介质从泵的排出口输送到旋风分离器。

固体颗粒从流体中分离出来并重新被输送到泵的入口。

密封冲洗液从旋风分离器进入密封腔。

当输送的介质非常脏或是泥浆时。

冲洗方案31是不适用的，所以不推荐使用。

当采用冲洗方案31时，也推荐采用狭口衬圈。

API682 2004：冲洗方案32a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、来自外源2、冲洗接口3、急冷接口/排液口（Q/D）4、密封腔FI：流量计PI：压力计TI：温度计外来的冲洗液注入到密封腔内。

需要慎重选择合适的密封冲洗液来源，以消除引起注入的液体发生蒸发的隐患，并避免随同注入的冲洗液一起被泵送的液体收到污染。

a、此线左侧的辅助设施由卖方供货；右侧的辅助设施由买方负责。

b、根据需要选用。

方案32：用于含有固体颗粒或含有杂质的情况，适当的清洁器或冷却器外部会提高密封的工作环境。

通过提供具有较低蒸汽压力或能够在一定程度上提高密封压力的冲洗液，可以减少产生闪蒸或引入气体（真空情况）。

甚至在非正常工况下（如启动或关闭）外部冲洗也应是连续可靠的。

应为外部冲洗液会从密封腔流入到被输送的介质中，所以外部冲洗液也应与被输送的介质相容。

在方案32中，冲洗液从外部引入到密封中。

这种方案总是采用小间隙狭口衬圈。

狭口衬圈用做节流设备以在密封腔中维持适当的压力或作为阻封机构，并把输送介质与密封腔相隔离开。

由于方案32能量消耗非常高，所以这种方案不推荐仅用与冷却的情况。

当采用冲洗方案32时，也要考虑它对介质浓度的影响。

API682 2004：冲洗方案41a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、从泵的出口2、到泵的入口3、冲洗接口（F）4、急冷接口/排液口（Q/D）5、密封腔TI：温度计从泵的出口通过旋液分离器把洁净液体输送到冷却器然后再到密封腔的循环。

固体颗粒则被送到泵的入口管线。

方案41：冲洗方案41是方案21和31的组合，它专门用于高温且含有固体颗粒的工况。

所包含的固体颗粒的比重应等于或大雨输送介质的比重的2倍。

当密封采用这种冲洗方案时，应采用冷却液冲洗密封。

这种冷却冲洗可以提高被输送流体蒸汽压的温度裕量、或满足附属密封元件的温度限制要求、或减少焦化或聚合、或提高润滑性（如热水）。

这种方案的典型应用是用水除沙或输送泥浆。

在方案41中，冲洗液从泵的出口输送到一个旋风分离器。

固体颗粒从流体中分离出来并输送到泵的入口。

密封冲洗液从旋风分离器输送到一个换热器然后输送到密封盘的接口。

如果输送介质非常粘稠或是泥浆，方案41是不适合的，也不推荐采用。

关于采用换热器的优点可参见方案21中的介绍描述。

当采用41方案时。

也不推荐采用狭口衬圈。

a）管道和仪表流程图b）密封腔细部图图注：1、储液罐2、急冷接口（Q）3、排液口（D）配有堵头4、冲洗接口（F）5、密封腔外部储液罐为流至压盖上急冷接口的液体提供了封闭的液体保护屏。