API682：2004机械密封辅助系统介绍
api682密封标准浅析
api682密封标准浅析近年来，美国石油学会（API）的所推出的《API 682密封标准》（简称API 682标准）已经成为当今密封行业的一个重要基准，它涵盖了各种不同类型的密封系统，并为设计人员和使用者提供了一份可靠的密封性能标准。
本文旨在介绍API 682标准，解释它的基本原则以及它在密封设计过程中的应用和实践。
API 682标准涵盖了各类型密封系统以及它们的构成要素，包括：填料材料、密封物料、双层密封、直径尺寸、内部结构、活塞、紧固件、金属管道联接件、填料、加工规范等。
这些要素的组合将使单一系统更加完整，通过加上合适的产品及设计，它们可以协同作用，满足特定的设备的性能需求。
API 682标准的组成原则包括：首先要确定涉及的组件(如上述双层密封、直径尺寸、内部结构等)；其次确定每个组件之间的性能要求；接下来考虑最终密封系统整体性能以及密封材料的不同参数，包括服务条件、安装、测试及检查要求等；最后，确定每一步程序，确保最终产品和性能符合要求。
从单一组件到整体系统，API 682标准旨在确保所有组件在系统中的安全性和有效性，从而提供可靠的整体密封性能。
除了密封标准之外，API 682标准还包含了安装、测试和操作规程。
它们提供了详细的指导，以确保每个系统都可以符合安全和可靠性标准，并且维持最高性能水平。
为了更好地理解API 682标准，设计人员需要充分了解其特性和结构。
API 682标准分为三个大类，分别是回路型密封、双层密封和单层密封类型。
每种类型都有自己的特征和结构，用于满足不同种类的应用，以及不同的服务要求。
其中，回路型密封一般应用于大型装置，而双层密封常用于高压、高温工况下；单层密封则主要用于中压、中温工况下。
从技术上讲，API 682标准要求满足以下几个关键指标：密封系统的压力等级，强度应可维持在设计压力的150%以上；密封系统的结构，必须确保结构强度充分；密封系统的材料选择，确保材料具有良好的耐腐蚀性和机械性能；密封系统的温度等级，确保可对抗温度过高导致的密封性能下降；密封系统的尺寸大小，确保可满足严格的结构要求。
API682：2004机械密封辅助系统介绍
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。
机械密封辅助系统方案
机械密封辅助系统方案机械密封辅助系统方案PLAN01 从泵盖压力侧引出,至密封腔的内部循环推荐用于清洁、有保温要求的液体,不适用于立式泵PLAN02 无冲洗液循环的封死的密封腔通常用锥形密封腔解决颗粒堆积和散热,不适用于立式泵PLAN11 从泵出口引出,经孔板至密封,冲洗密封推荐用于低粘度、温度低于80 ℃的清洁液体,不适用于立式泵端面后进入泵腔PLAN13 从密封腔引出,经过孔板至泵进口在密封腔压力同泵出口压力接近,腔内液体循环难以形成时使用,通常用于立式泵PLAN21 从泵出口引出,经孔板和冷却器至密封换热负荷较大,不推荐用于介质温度高于160 ℃的工况腔,冲洗密封端面后进入泵腔PLAN23 循环液通过一泵送环从密封腔引出,经冷为局部循环换热,换热负荷远小于PLAN21 系统,可以替代PLAN21 系统。
推荐用却器返回密封腔于高温介质工况PLAN31 适用于固体颗粒质量分数小于1.5 %、颗粒密度高于介质密度2 倍的工况从泵出口引出,经旋液分离器,清洁液自上部流出,进入密封腔。
含有颗粒的液体从下部流出,返回泵进口PLAN32 外供冲洗液注入密封腔,冲洗密封适用于含有固体颗粒或污染物的场合。
选择冲洗液时应考虑冲洗液不能污染介质,冲洗液消耗量较大PLAN41 从泵出口引出,经旋液分离器,清洁液自适用于介质温度低于160 ℃、固体颗粒质量分数小于 1.5%及颗粒密度高于介质密上部流出,经冷却器进入密封腔。
含有颗粒度2倍的工况的液体从下部流出,返回泵进口PLAN52 通过外部储液器向无压双重密封串联密通常用于无压双重密封,用于对轴封系统有较高可靠性要求的场合。
无压双重密封封提供缓冲液。
正常运行时由泵送环维持的内侧密封为第一道密封,相当于一个内装式密封。
第二道密封腔内注满来自缓冲罐循环。
缓冲液压力低于密封腔内液体的压的液体。
内侧密封或第二道密封失效均会报警。
也可用于泵送介质压力较高而单级力密封无法满足要求的工况。
机械密封辅助系统分解
1.plan21+31 2.用于重颗粒热工况(热水) 3.不能用于淤泥 4.采用喉套
1.用于非聚合流体,饱和蒸汽压高于封液,不允许漏向大气 2.不用于重流体,脏流体,易聚合流体 3.温升8℃ （水，柴油），16℃ （矿物油） 4.用于碱，胺，易结晶流体，用清水作缓冲流体使泄漏出 的颗粒溶于清水中（代替PLAN62或PLAN32）。 5.温度高于260 的工况可以考虑使用（或PLAN53） 6.内侧用非接触式密封，用于甲烷，氨水，丙烷，及其它 高饱和蒸汽压烃类，具有较高的可靠性。
1.用于立式泵，高扬程泵 2.常和PLAN1,11,12（过滤器）,21,22（过滤器换热器）,31 （旋液分离器）,41 （旋液分离器，换热器）一起使用
1.PLAN11+13 2.用于立式泵
1.空冷换热器 2.防止介质气化，满足辅助密封圈温度范围。防高于150 ℃结焦或聚合，改善润滑性能。 3.注意降温不要导致晶体析出或变高黏度 4.先开换热器冷却水，后开车。
SNS
1.规格，仪器仪表，流体，布置方式应与用户协商。
2.每套机封应配一个独立的储罐。 3.储罐标准液位距泵轴中心线至少1米。 4.轴径＜60，12 l;≥60,20 l。 5.标准液位高于低液位至少150mm。
1.用于脏的磨蚀性或易聚合介质,不允许漏向大气 2.介质允许少量污染 3.封液压力高于介质至少1.5bar（一般0.4MPa) 4.泵压力波动或高于35bar用差压调节器（设置值： 1.4~1.6BAR） 5.用于富胺液介质（含H2S) 6.可以用于温度高于 260℃ 的工况（PLAN52不能胜任 的情况）
1.重密度颗粒杂质
2.应采用喉套阻挡含颗粒介质 3.不能用于泥浆
1.用于颗粒杂质（碱，胺，易结晶流体）工况 2.防气蚀抽空 3.外冲洗应连续,包括启动停车 4.冲洗液与介质相容 5.应与小间隙喉套配合使用 6.成本高,只冷却不用32 7.炼油厂的油浆泵，塔底泵，用100 ℃ 蜡油或柴油冲洗 8.适用于单端面密封的高温泵，易结晶、含固体颗粒或腐 蚀性介质泵 9.对水介质，3000r/min，冲洗量3~30L/min（与轴径有关）， 对易挥发介质或温度较高介质，可适当再选大一些 10.冲洗压力高于密封腔0.1~0.2MPa 11.浓硫酸，用柴油或C4~C9混合物
2-2机械密封辅助系统-API682-2002
不允许使用氟橡胶时，应用FFKM合成橡胶)，波纹管为哈氏合金
C，其余部件(如轴套、压盖等)为316不锈钢。压盖内需设置一 个优质石墨制成的节流衬环。
•C型密封是高温静止型波纹管密封，其配对密封面为烧结碳化 硅对优质浸渍石墨，O型圈为柔性石墨，波纹管为Inconel
718(一种高等级的 Ni-Cr 合金)，其余部件(如轴套、压盖等)
API682 离心泵和转子泵用 机械密封辅助系统
API 682-2004
API682简介
美国石油协会 1994年10月颁布的API 682《离心泵、转 子泵用的轴封系统》(Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps) 对离心泵和转子泵用的 机械密封提出了最低限度的要求。其适用范围为：温度40～260℃；压力0～34.5bar，轴径30～120mm。
（2）密封类型被定义为A、B 和C 型。
• A 型密封是弹簧推力式密封，主要由旋转挠性元件、反 应烧结或热压烧结碳化硅对优质抗疱疤碳石墨、C-276 合 金弹簧、氟橡胶O 形圈和316SS 不锈钢金属元件组成。
•B型密封是低温旋转型波纹管密封，其配对密封面为烧结碳化 硅对优质浸渍石墨，O型圈为氟橡胶((当运行温度或化学相容性
常见问题： 1. 该方案可以防颗粒，防气化，防高温，防腐蚀性，是解决单端 面最好的方案，是不是所有单端面都可以采用此方案呢？ 不是。首先，PLAN32 成本极高，高于PLAN52；其次，需要现场 有合适的冲洗流体，并且有大量消耗；三，会稀释或污染泵送物 料。所以，一般尽可能不选用该方案，仅为降温更不考虑选用。
错。PLAN11不能降温，只能抑制温升。冲洗流量过大，会降低 泵的效率，提高密封腔压力。
机械密封辅助系统解析
02
03
06
09
12
380 ℃ 130.7 ℃ 87.1 ℃ 42.8 ℃ 31.9 ℃ 30.5 ℃ 重油
256 ℃ 167 ℃ 139 ℃ 91 ℃ 水
59.5 ℃ 47.4 ℃
2.温度降得越多越好
错。该方案只能少量降温，否则换热器易结水垢，介质侧也 容易堵塞。API682建议用空气代替水作冷流体。
1.PLAN11+13 2.用于立式泵
1.空冷换热器 2.防止介质气化，满足辅助密封圈温度范围。防高于150 ℃结焦或聚合，改善润滑性能。
3.注意降温不要导致晶体析出或变高黏度 4.先开换热器冷却水，后开车。
常见问题 1.高温流体，低比热流体降温多
CMGR- CMGR- CMGR- CMGR- CMGR-
机械密封辅助系统介绍
API 682-2002
一、API682冲洗管路系统标准方案
1.外部环境温度易使介质浓缩或凝固的情 况
2.内部孔径应满足流量要求
1.用于低压、温度不高（低饱和蒸汽压）、低转速、高比热 （如水）清洁介质 2.锥形密封腔，加快介质流动，易传热
1单密封默认方案 2.洁净介质，通用设备常用 3.高扬程泵，算冲洗量，定孔板尺寸，喉套间隙 4.易汽化介质，或产生摩擦热较多的高PV值场合 用多孔冲洗 5.冲洗压力高于密封腔0.1~0.2MPa 6.轻烃用多孔自冲洗，氮气背冷
常见问题
1.该方案只能降几十度
错。该方案和小间隙喉套配合使用，形成近乎封闭的腔体，换热 器只带走密封端面热和泵80℃ 重油 256℃ 热水
CMGR-02 CMGR-03 CMGR-06 60~105.8℃ 41.4~90.1℃ 31.8~81.65℃ 58.6~71.9℃ 44.6~58.7℃ 35.1~49.5℃
API682密封标准浅析
API682密封标准浅析API682密封標準淺析陳偉顧紅摘要API682是美國石油協會1994年發佈的石油、化工類泵用機械密封標準，本文對API682發佈的目的以及密封範圍、形式、配置、尺寸、公差、密封腔壓力、沖洗管路、輔助設備、詴驗和資料表等作了簡要的分析。
關鍵字API682密封標準型式和配置選擇Brief Discussion of Seal Standard API 682Chen WeiNational Technology Center of Process EquipmentAbstract:API 682 is the mechanical seal standard for the pumps used inchemical and petrochemical industries which was issued by AmericanPetroleum Association in 1994. In this paper, the issue purpose of API682, the applicable scope, type, disposition, size and tolerance of theseal, the pressure in the seal chamber, the cleaning of the pipe passage,the auxiliary device, the test and the data table in the standard werebriefly analyzed.Keywords: API 682 Seal Standard, type and disposition, selection1 概述隨著環境保護和人類健康要求的提高，對泵的洩漏要求也不斷提高。
由於機械密封洩漏量很小，因此廣泛應用於化工、石化行業。
API 682離心泵、轉子泵用軸封系統(Shaft Sealing Systems for Centrifugal and RotaryPumps)是美國石油協會1994年10月發佈的石油、化工類泵用機械密封的最新標準。
密封及辅助系统基础知识讲稿
PLAN32+53B
现场系统典型配置图片
第三部分
辅助系统安装操作注意事项
现场装配时容易出现的问题
系统用支架选用是否得当（一般储罐系统高度为正常液位到泵中心线 900~1050mm,PLAN23换热器高度为泵中心线到换热器底部高度450~600mm ）;
管线单元安装问题 1、检查接头或法兰等密封垫片是否安装，如选用法兰，应检查法兰是 否符合图纸要求； 2、管线阀门是否安装正确，一般安装容易错误的阀门主要是有流动方 向的阀门，如：止回阀、截止阀、减压阀、阀组等，见到此类阀门安装 时一定要特别注意；
方案特点： 封液压力高于介质压 力，利用隔离液密封烃 类介质提高安全性； 系统配置压力报警开 关，可实时监控机封运 转情况，提高了安全等 级； 机封为双端面弹簧密 封，一旦一级密封泄漏 二级密封阻挡主密封大 量泄漏，防止灾难性事 故发生。
PLAN11+53B
对于高温有毒有害介质泵冲洗方案PLAN21+53A
GB150-1998
《钢制压力容器》
ASME B16.5-2003 《管法兰和法兰管件》
产品规格：
CR5012（容积12L）
CR5020（容积20L）
主要组成单元：
储液罐、手动补液泵、报警单元、排液单元、
测量单元等；
适用范围：
适用PLAN 52 及PLAN53A冲洗方案
符合API682标准储罐系统的配置
交流提纲
机械密封及辅助系统的基简介和注意事项
机械密封基础知识简介 机械密封辅助系统简介 辅助系统安装操作注意事项 辅助系统验收注意事项
第一部分
机械密封的基础知识简介
机械密封的基础知识
机械密封的定义
API682标准简介
端面主密封点 静环与端盖辅助密封点 动环与轴(轴套)辅助密封点 端盖与泵体连接密封点
此外为了保证和提高机械密封的密封效果延长使用寿命,采取不同端面 的组合，增加如冲洗,节流冷却,阻封和杂质过滤等辅助系统.
Rotating assembly
Stationary assembly
Secondary Seals
氟橡胶（FPM，VITON）-含氟烯烃共聚物-耐温，耐油，耐蚀 乙丙橡胶（EPDM，EPM）-丙烯烃共聚物-耐溶剂，耐蒸汽 硅橡胶（SI）-二甲基硅烷与有机硅单体聚合物-热稳定性 庐丁橡胶（MPVQ，MVQ）-耐热性，耐蚀性，耐臭氧性，耐侯性 全氟醚橡胶（FFKM，KALREZ）-全氟高聚弹性体-耐热，耐蚀，抗老化
丁晴橡胶nbr丁二烯和丙烯晴共聚物耐油氟橡胶fpmviton含氟烯烃共聚物耐温耐油耐蚀乙丙橡胶epdmepm丙烯烃共聚物耐溶剂耐蒸汽硅橡胶si二甲基硅烷与有机硅单体聚合物热稳定性庐丁橡胶mpvqmvq耐热性耐蚀性耐臭氧性耐侯性全氟醚橡胶ffkmkalrez全氟高聚弹性体耐热耐蚀抗老化氟橡胶fpmviton含氟烯烃共聚物耐温耐油耐蚀乙丙橡胶epdmepm丙烯烃共聚物耐溶剂耐蒸汽硅橡胶si二甲基硅烷与有机硅单体聚合物热稳定性庐丁橡胶mpvqmvq耐热性耐蚀性耐臭氧性耐侯性全氟醚橡胶ffkmkalrez全氟高聚弹性体耐热耐蚀抗老化聚四氟乙烯包敷橡胶聚四氟乙烯ptfe耐蚀填充聚四氟乙烯柔性石墨膨胀石墨耐蚀耐高温一次性使用聚四氟乙烯ptfe耐蚀填充聚四氟乙烯柔性石墨膨胀石墨耐蚀耐高温一次性使用约翰克兰机械密封产品介绍标准二次密封柔性材料密封适用温度表材料编码温度c氟橡胶13420to200已丙橡胶13535040to13540to180全氟醚橡胶39423020to23020to315fep包覆橡胶28220to150双包覆ptfe橡胶33020to200玻纤填充ptfe13950to230柔性石墨21240to500压缩纤维垫片140100to500primaryseal主密封iffacesarenotflatcontactgeneratesheatexcessivewearshortlife如果表面不平接触就会产生热过度磨损减少寿命1lightband000001181inchor00003mm11光带000001181英寸或00003mmfluidfilm3to5micronshumanhairfaceseat60micronsmechanicalsealhasnormalleakagebutnotvisiblebecausetheliquidattheidofthefilmwillvaporisedslowlyinverysmallquantityemissionbecausetheliquidattheidofthefilmwillvaporisedslowlyinverysmallquantityemissionmechanicalsealhasnormalleakagebutnotvisiblebecausetheliquidattheidofthefilmwillvaporisedslowlyinverys
API682(第三版)机械密封标准冲洗方案讲义
Plan 54
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Plan 61
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Plan 61
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Plan 61
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Plan 62
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Plan 62
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Plan 65
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Plan 65
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Plan 71、72、74、75、 76
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Plan 13
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Plan 13
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PLAN13入口自冲洗 介质由入口经管线进 入机封实现液体的循 环流动 。 适用情况： 1.泵进出口压力差大 于10Bar； 2.清洁介质； 3.介质温度不高于 110℃。
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Plan 14
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Plan 14
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Plan 23安装示意图
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Plan 32
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Plan 41
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Plan 41
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Plan 51
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Plan 54
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Plan 54
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PLAN54加压冷却方式 利用加压泵给阻隔流体加压， 压力比工艺流体压高 0.1~0.2MPa。一方面，提高 阻隔流体的循环速度，加快对 密封面的冷却；另一方面，阻 止工艺流体通过内侧密封向阻 隔流体系统的泄漏，避免工艺 流体对大气和环境的污染。 技术要求: 1. 阻隔流体压力比密封腔内工 艺流体压力高0.1~0.2MPa； 2. 阻隔流体须清洁，润滑，且 和介质相溶； 3. 阻隔流体的流向应与轴的旋 向相同； 适应场合: 高温含颗粒的介质； 热流体； 低温介质。
机械密封辅助系统介绍分解
1.用于脏的磨蚀性或易聚合介质,不允许漏向大气 2.介质允许少量污染 3.封液压力高于介质至少1.5bar 4.泵压力波动或高于35bar用差压调节器 5.用于富胺液介质（含H2S) 6.温度高于 260℃ 的工况
介质压力高于20bar
增压罐
1.用于高温,含固体物或两者都存在的工况 2.污染介质 3.封液压力高1.4bar 4.成本高
机械密封辅助系统介绍
API 682-2002
一、API682冲洗管路系统标准方案
1.外部环境易使介质浓缩或凝固的情况 2.内部孔径应满足流量要求
1.用于低压、温度不高（低饱和蒸汽压）、低转速、高比热 （如水）清洁介质 2.锥形密封腔
1单密封默认方案 2.洁净介质通用设备常用 3.高扬程泵，算冲洗量，定孔板喉套 4.易汽化介质，或产生摩擦热较多的高PV值场合 用多孔冲洗 5.冲洗压力高于密封腔0.1~0.2MPa 6.轻烃用多孔自冲洗，氮气背冷
Байду номын сангаас
换热器参数 最高工作压力：5.2bar 试验压力：8bar 最大压力降：1bar 最高进口温度：32℃
最高出口温度：49℃
最大温升：17℃
1.冷却水流量不低于8 l/min。 2.轴径大于60mm，管径为3/4 ″ ,壁厚0.095″ ; 轴径小于等于60mm，管径为1/2 ″ ,壁厚0.065″。 3.管程壳程均应能完全排气排液 。 4.双支泵应为每套机封分别配置。
3.收集器+孔板+高报压力开关（0.7bar)+阀门
1.布置2无压干抑制密封，泄露物不会凝结 2.和PLAN72/71合用 3.孔板+高报压力开关（0.7bar)+阀门
八、辅助系统
2-2机械密封辅助系统-API682-2002
• API682标准的要点： （1）所有的标准型机械密封均应为集装式设计。但钩式 轴套型集装式结构，API682不看作是集装式密封，集装 式密封应无需挪动电机就能装拆。 （2）密封类型被定义为A、B 和C 型。
• A 型密封是弹簧推力式密封，主要由旋转挠性元件、反 应烧结或热压烧结碳化硅对优质抗疱疤碳石墨、C-276 合
CMGR-02 CMGR-03 CMGR-06 CMGR-09 CMGR-12
380 ℃重油 256 ℃水
130.7 ℃ 167 ℃
87.1 ℃ 139 ℃
42.8 ℃ 91 ℃
31.9 ℃ 59.5 ℃
30.5 ℃ 47.4 ℃
2. 温度降得越多越好。
错。该方案只能少量降温，否则换热器易结水垢，介质侧也 容易堵塞。API682建议用空气代替水作冷流体。
常见问题： 1.孔板直径的确定Q=1.22d2(ΔP/ρ ）1/2 式中：Q—流量l/min
d—孔板直径mm ΔP—孔板前后压差MPa ρ —流体密度 2.计算，端面温升5 ℃，冲洗带走热=端面热+吸收热。 3.泵出口端与密封腔相连，会导致密封腔压力很高。 错。密封腔压力只有很小升高。因为，泵出口端到密封腔管线 长，流速大，压降大。
常见问题：
1. 该方案只能降几十度。
错。该方案和小间隙喉套配合使用，形成近乎封闭的腔体，换热 器只带走密封端面热和泵腔吸收热，密封腔可以降到很低的温度。
380℃ 重油 256℃ 热水CMGR-02 60~105.8℃ 58.6~71.9℃
器）、31（旋液分离器）、41 （旋液分离器，换热器） 一起使用。
1.PLAN11+13。 2.用于立式泵。
1. 空冷换热器。 2. 防止介质气化，满足辅助密封圈温度范围。防高于150
机械密封辅助系统介绍
对冲洗流体有如下一些要求： （1）清洁，无腐蚀性，与泵介质相容，工作 温度下有较好润滑性。 （2）进入泵内不影响产品质量，泄漏出来不 污染环境，无其他不良影响。 （3）进入泵内不影响泵的运转，如不引进抽 空，汽蚀。 （4）导热性好，温度合乎要求。 （5）价格低廉。
SNS
1.规格，仪器仪表，流体，布置方式应与用户协商。
2.每套机封应配一个独立的储罐。 3.储罐标准液位距泵轴中心线至少1米。 4.轴径＜60，12 l;≥60,20 l。 5.标准液位高于低液位至少150mm。
6.标准液位以上气象空间容积应大于等于NLL和LLA之间容积。
7.HLL距NLL之间至少50mm。 8.LLA应高于BI至少50mm。 9.BI应高于BO至少250mm。 10.BO应高于罐底至少50mm。
DC24V 1 继 电 器 输 出 AC220V/3A,DC30V/3A 1 单刀单掷 SPST 有源干节点 R1 M20×1.5 ExdⅡBT4 IP65
无 无 簧 片 100V A 开 关
24VDC 2 NPN DC24V/100mA
单刀单掷 SPST 无源干节点 NPT1 1/2 NPT3/4 ExdⅡBT4 IP65
2.固体密度至少为流体的两倍。（无法去除烃类中的焦炭， 但可去除沙石，焊渣）
3.双支泵应每套机封配一个。 4.用奥氏体不锈钢制造。
（七）节流孔板 1.可以单独使用或与喉套旋液分离器配套使用。
2.最小口径3mm。
3.用奥氏体不锈钢制造，带耳柄，耳柄上组注明孔径，管 道通径，材料。 4.串联间距不小于150mm。两个串联流量等于一个的70%
1.有压双干气密封 2.氮气压力高于泵腔1.75bar 3.介质可含固体，但不能是高黏度或易聚合 4.截止阀+2~3微米过滤器+调压器(高于介质1.75bar)+(孔板)+ 压力表+低报压力开关+单向阀
API682-第四版说明
耗时近6年，新版API 682机械密封标准终于修订完毕，将于近期生效。
自1994年推出以来，在石油天然气行业及（石油）化工行业离心泵密封和供应系统的采购和运行方面，API 682标准一直被认定为全球性“唯一”标准。
API 682是一项“活跃”的标准，其更新版本当中新加入了丰富多样的实际经验。
美国石油协会（API）于1919年在华盛顿创立，其成员包括来自石油天然气行业以及石油化工行业的近500家公司，协会自1924以来一直致力于制定各种技术标准。
目前，API已经制定了大约500项标准，这些标准针对各种过程和部件做了详尽的规定，并最终确保了最高水平的运行和过程可靠性。
这些API标准清晰地定义了各种试验方法和试验步骤，它们不仅在美国生效，在许多情况下，这些标准还发展成为了世界性的行业标准。
API标准经常被认为是“安全和可靠性”的同义词。
其中一些标准，包括针对机械密封和密封供应系统的API 682标准，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API 682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API 682标准适用范围，这些标准仅适用于泵机的密封系统，而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。
20世纪90年代中期以来的标杆有关机械密封的初始信息最初在API 610泵机标准内提供。
20世纪90年代，API 682逐步发展成为一个针对机械密封及其系统的标准。
API 682标准得到了用户和制造商的认可，并不断地得到了维护和更新。
API 682标准不只是针对单一的技术解决方案。
除了经过证实和试验的标准解决方案（默认方案）之外，该标准还特意列出了备选解决方案（备选方案），以及订制化的解决方案（专门设计解决方案）。
第4版新标准比以往版本更具多样性。
API在对密封件的相关规定更多的从实际出发，委员会由25位成员组成，这个专门的委员会自2006年以来一直从事2004年生效（至今仍然有效）的第3版API 682标准的更新工作。
API682(2004第三版)机械密封冲洗方案
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN41
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN51
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN52
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN52
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN31
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN32
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN32
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN41
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN53a,b,c
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN54
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN54
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN02
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN11.12
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN11
精选API682(2004第三版)机械密封冲洗方案资料
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN52
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN53a
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN53a
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN53b
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN53a,b,c
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN54
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN54
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN62
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN62
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN65
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN65
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN13
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN14
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API682:2004/标准冲洗布置和辅助硬件图 PLAN14
泵密封辅助系统21号方案冲洗参数分析
泵密封辅助系统21号方案冲洗参数分析摘要：合理的冷却冲洗参数能提高泵机械密封工作的可靠性，延长其使用寿命。
文章针对API682中的标准冲洗布置21号方案，通过密封冲洗冷却器的计算选择以确定合理的冲洗参数。
关键词：机械密封；冲洗布置21号方案；密封冲洗冷却器；温升在现代工业装置系统中，广泛而大量地使用着各种各样的流体机械。
在这些机械中，转轴的密封是关键技术之一，尤其是机械密封，它是节能、泄漏、防污染、保安全的先进轴封形式。
机械密封由两部分组成的，即机械密封本身和机械密封循环系统。
机械密封循环系统的功用在于采用冲洗、循环、热对流等工作方式，控制机械密封的工况参数，即温度、压力、润滑、腐蚀、结晶、结垢等，以防止危险介质正常泄漏对环境的污染。
本文以符合美国石油协会标准API682的泵密封标准冲洗布置21号方案为例介绍密封辅助系统冲洗参数计算过程。
方案21是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。
方案21的优点是不仅提供了冷却冲洗也具有足够的压差以保证良好的冲洗流量。
它的主要配置是从泵的出口通过限流孔板和冷却器然后进入密封腔的循环过程（图1）。
密封腔中热量的来源主要有以下几种：由于密封面摩擦和介质剪切而产生的热量，由旋转的密封元件引起的紊流（或湍流）而产生的热量，由泵经密封腔和轴传导的热量等，同时密封腔也有部分热量散失。
通过方案21的冷却冲洗要带走这部分热量，以此为原则即可计算方案21的冲洗流量及换热器的参数。
以按API682-2004标准配套的串联金属波纹管式机械密封为例，介绍21号方案冲洗参数的计算过程，具体工况参数见表1、表2。
1 密封腔产生的热量1.1 密封端面摩擦产生的热量Q密封结构如图2所示。
DO为密封端面接触外直径，mm，DO=111.7；Di为密封端面接触内直径，mm，Di=103.2；D1为波片外径，mm，D1=114.3；D2为波片内径，mm，D2=97.5；Db为密封有效平衡直径，mm，Db=■=106；Psp为弹簧比压，MPa，焊接金属波纹管Psp=0.15 MPa；p为密封腔压力，MPa，p=0.4 MPa；n为转速，r/min，n=1475 r/min；f为摩擦系数，f取0.07；K为压降系数，K取0.5。
按API 682选择机械密封系统
1
2
3
4
5
6
7
输送温度/℃ －40～－5 －40～－5 －5～150 －5～150 150～260 150～260 ＞260
室压力／×102kPa ＜17 17～34 ＜17 17～34 ＜17 17～34 各种
标准密封型式
A
A
A
A
C
ES ES
file:///G|/专业文件夹/专业资料/密封资料/【论文篇】/按API 682选择机械密封系统.htm（第 4／6 页）2007-8-13 20:01:58
室压力／×102 kPa ＜17 17～34 ＜17 17～34 ＜17 17～34 各种
标准密封型式
A
A
A
A
A
ES ES
标 准
ES
ES
ES
ES
ES
——
要求特殊情况
b
b
—
—
—
——
碱
—
—
k
k
—
——
磨 粒
h
h
h
h
h
h
h
芳烃和/或H2S
—
—
k
k
—
——
胺
—
—
c
c
—
——
氨
a
a
a
a
a
a
a
表4 API 682标准密封材料
5 轴套、格兰、组装 轴套、格兰、组装 轴套、格兰、组装
套及其它金属件 套及其它金属件 套及其它金属件
6
格兰内优质碳 石墨浮动环
格兰内优质碳 石墨浮动环
格兰内优质碳 石墨浮动环；青铜 抗结焦折流套
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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。