机械密封设计用于防止工业流程离心泵流体的泄漏。机械密封依靠机械密封支持系统实现可靠运行。本文用最洁的语言提供了API 682标准中最有用的信息，以帮助解释机械密封支持系统的基础知识。希望它能够帮助您更好地了解机械密封和各种类型的机械密封支持系统、它们的应用和可选配置，以帮助提高炼油厂的可靠性。

机械密封用于离心泵轴的密封。有一系列的机械密封设计，可涵盖所有可能的泵送流程。从低压到高压，从低温到高温，从清洁的工厂用水到重烃等。为了涵盖广泛的泵送流程和工况，有同样广泛的密封支持系统和定制配置来满足不同需求。

简单来说，机械密封支持系统被设计用于提供适当的密封腔环境，以保持机械密封的完整性。该系统提供冷却和润滑，以减少机械密封摩擦和产生过多的热量，并防止泄漏。为此，机械密封支持系统将工艺流体、水、油或惰性气体以所需的压力、温度和流量输送至密封腔。

保持适当的密封腔环境可防止泄漏，避免导致昂贵的工艺流体损失、泵及其配套基础设施退化，或者在最坏的情况下，造成环境风险并使您受到环境部门的制裁。

离心泵和机械密封支持系统对石油工业至关重要。因此，美国石油学会制定了一个标准来描述不同的密封支持系统，称为管道方案。有关各种方案的列表，请参见API Standard 682: Pumps - Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps 。该标准文档超过250页，下面将该文档提炼为机械密封支持系统基础的极为简化的概述。

机械密封支持系统可分为三类：工艺侧（流程侧）、双重或中间侧以及大气侧。下面通过描述机械密封的类型、典型的泵送应用以及为机械密封和泵送工况提供所需环境的各种API方案来解释这些类别的基础知识。

工艺侧机械密封支持系统为单个机械密封（单封）提供润滑和冷却，以将工艺流体保持在泵壳体内。工艺流体以三种方式用于润滑和冷却：从泵出口到密封腔、从密封腔到泵吸入口、从泵出口循环到密封腔然后再到泵吸入口；提供润滑和冷却的冲洗流体来自于作为密封支持系统的一部分的储液罐；外部来源，例如工厂用水。

该单封解决方案适用于泵送流体在穿过密封面时蒸发并消散到大气中而不会对环境造成威胁的情况。下表总结了工艺侧类别（所适用）的API方案，指出了用于提供冷却和润滑的流体类型，以及区分方案及其功能的部件。

泵沙龙注：Plan 23冲洗液为（从泵壳体内泄漏到密封腔的）工艺流体，只是这部分工艺流体通过喉部衬套将其与泵壳体内流体隔离开来。然后，在泵送环的作用下，不断循环利用。

工艺侧机械密封支持系统涵盖一系列泵送流程，从清洁、中等温度、非聚合流体到高温脏的或污染流体。冷却和过滤选项使这些方案能够去除可能损坏密封面的污染物。泵送应用包括：

1）热水

2）稍脏或受污染的液体

3）含悬浮固体的液体

4）轻烃服务

5）稍脏液体的高温应用

6）润滑性能差的工艺流体

对于API方案53A、53B和53C，隔离液的加压分别由工厂氮气、气囊蓄能器和活塞蓄能器提供。方案54由外部泵加压。方案72缓冲液为工厂氮气。

在以下情况下，双重机械密封和密封支持系统可提供防止泵泄漏的最佳保护：

1）工艺流体或蒸汽会对人员和/或环境造成危险、有毒、易燃风险

2）涉及高压和高温流程

3）聚合的工艺流体

4）存在损坏密封面的脏的、磨蚀性工艺流体

大气侧机械密封支持系统向机械密封的大气侧（暴露在空气中）输送未加压流体（也称为“急冷”）。当单个机械密封在没有急冷辅助的情况下无法正常工作时，使用该冲洗方案。与工艺侧和双重密封支持系统相比，只有两种变体：

API方案51-储液罐急冷通常用于立式泵，以防止密封大气侧“结冰”。

API方案62-来自外部的急冷提供清洁水、低压蒸汽或氮气，以冷却密封面并防止工艺流体氧化或结焦。