泵机械密封范文（精选9篇）

泵机械密封 第1篇

镇海炼化合成氨装置低温甲醇泵4115P1、4115P2、4115P3，输送介质温度为-32～-67℃。由于这些泵介质温度较低，容易造成机械密封部件冷变形，机械密封寿命较短，平均寿命只有1个月，最短的只有1周。为此，针对存在的问题进行攻关，采取相应措施，以延长机械密封的使用寿命，满足装置正常生产的需要。

二、泵的相关参数（见表1)

以上这些泵都由德国KSB公司制造，使用的机封H74N为小弹簧平衡型结构，动静环密封圈采用氟胶O形圈，机械密封的结构如图1所示。

三、存在的问题

低温甲醇泵因泵在低温工况下运行，而甲醇的渗透性又较强，密封面一旦骤冷变形，造成机械密封的端面比压发生变化，破坏了机械密封的力平衡和热平衡，密封端面温升加剧，介质气化，从而产生干摩擦现象，导致密封失效。同时动、静环O形圈在低温中发生变形，也导致了密封的泄漏。因此这些泵的机械密封使用寿命较短，已经影响了设备的正常运行。

四、密封面变形对端面比压的影响

端面比压的计算公式为

式中：Pt———弹簧比压;

P1———介质压力;

K———载荷系数;

λ———膜压系数。

弹簧比压

式中：F———弹簧力;

A———密封端面接触面积。

载荷系数

式中：D2———密封环工作面外径;

D1———密封环工作面内径;

D0———平衡直径。

对失效密封进行分析，发现机械密封的动静环面磨损不均匀，有的靠内径处磨损较大，有的靠外径处磨损较大。这是由温度分布不均或作用在密封环上的压力不均匀造成密封环变形所产生的。机械密封的密封环变形主要为受力变形和热变形，但无论哪种变形，均会破坏端面摩擦副的平面度和平行性，产生各种流体动静压效应，造成密封面承载能力过大而被打开，或承载能力过小而被严重磨损，因此要尽可能保持机械密封摩擦副的平面度和平行性。

密封面的变形会使密封接触面的内外径发生变化，导致密封端面接触面积变化，进而影响弹簧比压、载荷系数，最后导致密封的端面比压发生变化，破坏机械密封的力、热平衡，使机械密封失效。

五、改进措施

为解决低温甲醇泵机封易失效的问题，经与密封厂家共同分析研究，决定采取以下措施。

(1)首先解决O形圈的变形问题，采用了全氟醚O形圈，经一段时间的使用，密封效果比较明显。但考虑到全氟醚O形圈的价格较贵，因此没有再使用。

(2)使用包氟O形圈，也是防止密封圈变形的一种有效方法，这种改造不改变密封的结构形式，比较方便。但在实际应用中发现，包氟O形圈硬度较高，与轴套和动静环的贴合不均匀，滑动性较差，补偿能力不够，容易引起介质从密封圈处泄漏。使用一段时间，因效果不理想而停用。

(3)为了寻求更适合且经济实用的机械密封形式，决定使用波纹管静止型焊接金属波纹管机械密封。因波纹管机械密封在公司应用已相当普遍，且效果较好，但大多数用在高温泵中，低温泵中使用没有先例。因波纹管机封适应性较强，补偿追随能力好，弹力均匀，同时用柔性石墨垫作为密封圈，代替了诸如O形圈的动环密封圈，动密封泄漏点减少，使密封更加容易。波纹管机械密封的结构形式如图2所示。

因波纹管机械密封最适合用于高温环境，而要在低温中使用，重要的是要选好波纹管波片的材料，以及波纹管的加工工艺(如波片的焊接和热处理等)，以适应波纹管在低温下的应用。

六、结论

机械密封改造后，不存在密封圈变形现象，密封面的变形也大为减小，使得机械密封的端面比压比较稳定，密封面温升容易控制，机械密封的运行可靠度提高，更加适应合成装置的低温泵。机械密封的平均运行寿命大为提高，在9个月以上，达到了预期的改造目标。因波纹管价格适中，密封的运行成本也有所下降。在改造前的2008年，以上这些泵共检修28台次，机械密封改造后，2009年仅检修3台次，减小了工人的劳动强度，社会效益较好，满足了装置正常生产的需要。

参考文献

[1]顾永泉.机械密封实用技术[M].北京:机械工业出版社, 2001.

涡轮泵密封结构的动态可靠性分析 第2篇

涡轮泵密封结构的动态可靠性分析

考虑到结构的载荷和强度由几种随机成分所构成,本文在线性统计近似理论的`基础上,通过对随机过程的分析和推导,建立了结构可靠性的动态模型.以涡轮泵密封结构为例进行了结构可靠性的分析和评估,取得了较为符合实际的结果.

作 者：常新龙 汪亮 刘兵吉 作者单位：西北工业大学,航天工程学院,陕西,西安,710072刊 名：西北工业大学学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY年，卷(期)：18(1)分类号：V434+.21 TB114.3关键词：密封结构 结构可靠性 动态模型 随机过程

油田泵类设备机械密封腐蚀失效分析 第3篇

关键词：机械密封 腐蚀失效 技术措施

中图分类号：TM358 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（b）-0050-01

机械密封（Mechanical Seal）又称端面密封，是靠一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持接合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置[1]。因此近年来被广泛应用于油田各种泵类设备的轴封[2]。但是，泵类设备在使用过程中，如果机械密封失效，轻则泄漏，重则设备的运转率急剧下降或造成设备的运转故障，严重的还会造成设备事故。据统计，机械密封引起的故障占所有泵类设备全部故障的40%，而腐蚀失效是机械密封失效的主要因素，因此正确分析泵类设备机械密封腐蚀失效原因，采取有效措施预防，对泵类设备机械密封的使用是非常重要的。

1 密封元件腐蚀失效的基本类型[3]

1.1 缝隙腐蚀失效

当泵输送介质处于金属与金属或金属与非金属表面之间狭窄的缝隙时，由于介质长期滞留在缝隙内而产生的一种局部腐蚀，它会使缝隙内金属的腐蚀加速。比如机械密封弹簧座与轴之间、补偿环辅助密封圈与轴之间出现的沟槽或蚀点；动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间、O形环与轴套之间、陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀。

1.2 磨耗腐蚀失效

由于密封件与流体介质间处于高速运动中，零件密封接触面在摩擦力和腐蚀介质共同作用下产生腐蚀加速破坏的现象，磨损和腐蚀交替作用从而造成机械密封材料的破坏。通常磨耗腐蚀对机械密封的弹簧座、推环、环座等危害较大。比如在密封端面，由于摩擦使腐蚀生成物被破坏，其磨耗腐蚀速度为无摩擦作用表面腐蚀率的10～50倍。

1.3 应力腐蚀失效

由于泵类设备机械密封零件处于高速运动中，这样密封零件在工作时就会受到应力（残余应力、热应力、工作应力等）的作用，同时由于腐蚀介质环境的影响，从而发生腐蚀破坏现象。

1.4 接触腐蚀失效

从理论上讲，机械密封的各种腐蚀形式或多或少都同接触腐蚀有关，因为发生接触腐蚀的基本条件是两种或两种以上金属在电解质溶液中存在电位差。不同的金属在电解质溶液中接触时，由于各自的电位不同，必然产生宏观的电位差，同一金属材料由于种种原因也可以出现不同的电极电位。因此，就机械密封摩擦副而言，接触腐蚀是普遍存在的。机械密封件在稀盐酸、稀硫酸等电解质溶液中易产生接触腐蚀。

1.5 晶间腐蚀失效

不锈钢的晶间腐蚀曾是化工机械中的泵、阀及离心机等零部件最严重的腐蚀形态。其发生机理是由于在某些腐蚀介质中，晶粒间界可能优先发生腐蚀，使晶粒间的结合力减弱，由此而引起的局部破坏。比如不锈钢的晶粒间界，由于碳化钨的析出，使附近地区的金属中贫铬而成为小阳极，而含铬较高的晶粒本体成为大阴极，在电解质溶液中构成了电化学腐蚀条件，从而造成严重的晶间腐蚀现象。碳化钨环和不锈钢环座以铜焊连接，使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀。

2 提高机械密封抗腐蚀的措施

2.1 材料选择

据统计，机械密封的泄露大约有80%～95%是由于密封端面和摩擦副造成的。除了要保持密封面平行之外，主要是摩擦副的材料问题。因此，在腐蚀介质是工况所要求的场合下，正确地选择金属材料是十分重要的。摩擦副材料应具备机械强度高、具有耐干磨性、配对材料耐磨性好、导热性和散热性好、耐腐蚀性强、能耐热变形和尺寸稳定性好等优点。耐腐蚀金属材料通常分为耐蚀铸铁、不锈钢、镍基合金、铜合金、铝合金及钛合金等六大类，可以根据对金属材料的耐蚀要求、使用经验、工艺性能及经济因素等进行选用。

2.2 结构设计[4-5]

在结构设计方面，减小应力集中及残余应力有助于防止或减轻应力腐蚀失效；避免异类金属的接触或采用绝缘材料将其隔开，有助于减轻或杜绝缝隙腐蚀失效和接触腐蚀失效；降低流速、减少湍流及适当加厚易损部位的几何尺寸可以减轻磨耗腐蚀失效；减小流体停滞和聚集现象可以降低多种类型的腐蚀速度；比如避免形成缝隙或使缝隙尽可能地保持敞开；尽可能不采用金属和非金属材料的连接件；输送强腐蚀流体时，可采用外装式或双端面密封结构，从而减轻腐蚀对密封件的影响；对于毒性高、腐蚀性强的介质，可以引入隔离液进行保护，隔离流体起到安全屏蔽的作用。

2.3 去除腐蚀介质

查明外来腐蚀介质的性质并将其去除，常用的办法是向介质中加入缓蚀剂和去除介质中的有害成分。比如锅炉用水中的氧气导致的高温氧化，可以对其进行去氧处理予以解决；对于锅炉加热管壁向火侧发生的煤灰腐蚀，可以利用提高煤的质量予以减少；加入适当的缓蚀剂，可使电化学腐蚀过程减慢。

2.4 隔离腐蚀介质

在零件表面上涂覆防护层，用于隔绝介质的腐蚀作用是广泛应用的防腐措施。常用的保护层有金属保护层、化学保护层和非金属保护层三种。如涂覆油脂、油漆；通过电镀、喷镀、化学镀、热镀和渗镀等方法隔离金属与输送介质的接触；利用电化学保护措施防止金属腐蚀等。

3 结语

对于各种输送介质下密封件的腐蚀机理，要通过腐蚀失效分析，正确地确定腐蚀发生的原因和腐蚀模式。在此基础上，通过采取有针对性的措施来抑制和缓解泵类设备的机械密封腐蚀。同时也要切记，腐蚀和防护是一个复杂的系统工程，过分强调某一方面的因素是不恰当的，甚至一些在其他场合被证明是行之有效的腐蚀防护措施，在某些环境下并不一定有效。

参考文献

[1] 孙智，江利，应鹏展.失效分析-基础与应用[M].北京：机械工业出版社，2005.

[2] 刘磊，刘立源，王华，等.内流机械密封结构及在螺杆泵驱动装置上应用[J].石油矿场机械，2013，42（10）：60-62.

[3] 彭德迟，余良旺.泵用机械密封腐蚀失效分析[J].水泵技术，2006（3）：27-29.

[4] 李希会.泵串联机械密封及系统改造[J].石油矿场机械，2006，35（2）：93-94.

高速泵机械密封改造与安装 第4篇

玉门油田炼油化工总厂高速泵的机械密封经常发生泄漏失效, 经分析是由于用来冷却高速泵机械密封的循环水不够洁净, 长期通入循环水会使机械密封的静环和动环贴合摩擦面之间沉积泥沙等杂质, 这些杂质加剧了机械密封静环和动环贴合摩擦面之间的磨损;沉积的泥沙渗入机械密封静环座, 封堵了静环和弹簧之间的空隙, 致使弹簧弹性降低或丧失, 造成静环沿圆周方向的压缩量不均匀, 导致机械密封泄漏失效。另外, 密封增速箱机油迷宫式密封无法封堵外侧具有一定压力的循环水, 循环水窜进增速箱造成机油变质, 加剧了增速箱内齿轮等零部件的磨损。

二、改造

1. 改造方案

以聚丙烯车间GSB-Q-15/250型卧式高速泵的改造内容为例, 做高速泵机械密封改造方案说明。如图1所示, GSB-Q-15/250型卧式高速泵有3套密封, 改造前密封增速箱机油的是一套迷宫式密封A;中间密封B和最靠近叶轮端的密封C均为小弹簧式机械密封。改造前机械密封B和C之间的空腔通循环水, 用来对这两套机械密封的摩擦面进行冷却降温。

改造内容:①在机泵一侧加装一套白油罐, 将原来机械密封B与C之间的空腔由通循环水改为通白油进行冷却润滑;②在机械密封B与C之间空腔的轴套上加装泵效环以促进白油罐内白油的循环流动;③将密封增速箱机油的一套迷宫式密封改为小弹簧式机械密封。

2. 机械密封安装

(1) 机械密封A的安装 (图2)

机械密封A的动环紧贴其右侧的调量垫并压紧轴承内圈, 此时该密封腔端面距动环左端面n1的距离即静环底座法兰面m1距动环左端面n1的距离, 设为d1;该机械密封静环在自然状态下静环底座法兰面m1距密封贴合摩擦面n1'的距离, 设为D1, 那么 (D1-d1) 即为该机械密封的实际压缩量。机械密封的压缩量必须根据要求控制在一定的范围之内才可以使其达到最佳的使用效果。如果机械密封A压缩量偏大时, 可以适当减少动环右侧调量垫的厚度或者在静环底座法兰面和密封腔端面之间增加适当厚度的密封垫片加以调整;若压缩量偏小时, 可以适当增加动环右侧调量垫的厚度或者适当减少静环底座法兰面的厚度。

(2) 机械密封B的安装 (图3)

机械密封B的动环右侧已安装了2个O形圈O1和O2。为了更为精确的测算出这两个O形圈压缩后对机械密封B压缩量的影响, 需要测算出其被压缩前后的变化量。一般的测算方法是:不安装机械密封B的静环及动环左侧部分, 将机械密封B动环右侧部分全部安装到位, 然后用力将机械密封B动环向右压紧后松开, 以机械密封B动环左侧面n2以左垂直于泵轴中心线的某一平面为基准面 (一般选轴头端面X为基准面) , 用深浅尺测出该基准面到机械密封B动环左侧面n2的距离, 设为L1;再用适当长度的辅助轴套将机械密封B的动环压紧, 然后带上叶轮并将诱导轮背帽打紧, 用同样的测量方法测出这一基准面到机械密封B动环左侧面n2的距离, 设为为L1', (L1'-L1) 即为机械密封B动环右侧已安装了的两个O形圈O1和O2压缩后的变化量ΔL1, 此值是在考虑到机械密封B动环右侧两个O形圈压缩后造成其压缩量的增加量。最后将机械密封B的静环安装到位, 取下机械密封B的动环, 用安装机械密封A过程中的方法对机械密封B的压缩量进行测量:以机械密封B动环左侧面n2以左垂直于泵轴中心线的某一平面为基准面, 用深浅尺测出该基准面到O形圈O2的距离, 设为D2, 再测出该基准面到机械密封B静环贴合摩擦面n2'的距离, 设为为d2, 那么 (D2-d2) +ΔL1即为机械密封B的实际压缩量。若该值偏大时, 可以适当增加静环压盖端面和泵体结合面之间垫片的厚度或者适当增加此段轴套的长度;如果该值偏小时, 可以适当的减小静环压盖端面和泵体结合面之间垫片的厚度或者适当车削此段轴套的长度。

(3) 机械密封C的安装 (图4)

机械密封C动环右侧有4个O形圈, 即O1、O2、O3和O4。按照测算机械密封B动环右侧已安装O形圈压缩量变化量的方法可以测算出机械密封C动环右侧所有O形圈的压缩变化量ΔL2 (此时不安装机械密封B的静环和机械密封C的静环) , (ΔL2-ΔL1) 即为O形圈O3和O4的压缩变化量, 即压缩后的O3和O4造成机械密封C压缩量的增加量。将机械密封B和机械密封C的静环安装到位, 用测量机械密封B的方法可以测量出某一基准面到O4的距离D3与该基准面到机械密封C静环贴合摩擦面n3的距离, 设为d3, { (D3-d3) + (ΔL2-ΔL1) + (D2-d2) +ΔL1}即{ (D3-d3) + (D2-d2) +ΔL2}即为机械密封C的实际压缩量。若压缩量偏大时, 可以适当增加静环座法兰面和机泵壳体结合面间垫片厚度或者适当增加此段轴套的长度;如果压缩量偏小时, 可以适当减小静环座法兰面和机泵壳体结合面间垫片厚度或者适当减小此段轴套的长度。

实际安装机械密封B和C的过程中, 测量O1和O2的压缩变化量与测量O3和O4的压缩变化量可以一步完成。

3. 其他

立式高速泵和卧式高速泵在机械密封压缩量的测量方法基本一致。但对于立式高速泵还必须考虑到竖直的泵轴在重力作用下对机械密封实际压缩量的影响;这个数值的大小必须通过实际测算来确定。

三、改造效果

改造后, 密封A用小弹簧式机械密封取代了原来的迷宫式密封, 避免了因机械密封B泄漏失效, 具有一定压力的循环水必然会流进密封A的问题, 使用白油替代循环水, 同样起到了杜绝白油泄漏后流进增速箱污染机油的作用, 提高了增速箱内齿轮等零部件的使用寿命, 用洁净的白油取代冷却水, 不但对机械密封动环和静环有着显著的冷却和润滑效果, 还可以通过观察白油罐液位判断介质侧机械密封C是否泄漏, 即使出现泄漏, 泄漏介质储存在白油罐内对人和环境也不会造成危害, 提高了高速泵运行的安全可靠性。

摘要：高速泵机械密封失效原因分析及改造方案, 以GSB-Q-15/250型卧式高速泵的改造内容为例, 详细说明改造中机械密封的安装与调整方法。

泵机械密封运行过程的维护与检修 第5篇

1 泵机械密封状态下的常见故障分析

1.1 泵机械热损坏

导致泵机械热损失产生的原因是泵机械端面温度突然升高, 由于温度突升, 泵机械内部的一些零部件就会因承受不了高温而发生破裂或老化, 这样一来, 就出现的泄露事故, 给企业带来一定经济损失[1]。通过调查研究得知, 致使断面温度突然升高的因素主要在于工作人员的错误操作, 也有部分原因在于泵机械封面并没有完全被覆盖就突然发生的停电情况, 或者由于端面被摩擦或冷却, 泵机械也会因温度升高而产生大量的二氧化碳气体, 处于这种环境下的端面并变得更加粗糙, 引起密封部件的老化, 情节严重的还会引发破裂, 从而导致密封面发生大面积泄露, 这些都是促使泵机械热损坏产生的主要因素。

1.2 泵机械腐蚀性损坏

由于泵机械长期处于密封状态, 还容易引发腐蚀性损失, 所谓的泵机械腐蚀性损失实际上指密封材质被腐蚀以后, 致使密封面受破坏, 在密封面被破坏以后便出现了泄露事故。引起泵机械腐蚀性损失的原因主要在于应用了铝制密封环和铬合金密封环, 这些材质的密封环在接触了腐蚀物质以后就会被破坏, 但在实际液态环境下却难以形成新型氧化膜, 密封面就会受损, 造成泄 露[2]。此外, 液固颗粒的串入也会导致泵机械被损坏, 这些颗粒进入到泵机械以后将会磨损机械元件, 不仅会降低泵机械使用寿命, 还会引起泄露, 因此, 就需要防止液固颗粒的入侵, 减少不必要的损失。

1.3 泵机械动力损坏

在泵机械密封状态下, 还有一种常见的故障是泵机械动力损坏, 导致这种情况的出现的主要原因是泵机械密封面在正常动力作用下, 就产生一定应力, 但长此以往密封面就会被破坏, 从而引起泄露事故。通常来讲, 无论使用哪种材质的材料做密封面, 都会应材质本身存在一定应力, 而导致泵机械在运行中出现动力应力。泵机械也容易在加工资制造环节因材料本身存在应力而导致突然停电, 剩余应力会由于没有完全耗尽而破坏泵机械[3]。在这种情况下, 密封面就会出现一定的裂痕, 在这列痕中多以裂纹为主, 部分裂痕还会发展成分散性裂纹, 这样就会导致封面被损坏, 从而发生泄露情况。

2 泵机械密封状态下的运行与维护

要减少泵机械密封状态下的故障, 就需要做好密封状态下的运行与维护。无论是哪种机械在运行一定时间以后都要进行维护, 只有这样才能使机械长期稳定运行, 防止在后续生产中出现损失, 这也是提高机械使用寿命的有效措施。因此, 对于泵机械密封状态下的运行与维护需要从以下几方面入手。

首先, 务必保证泵机械实际操作与运转始终处于液体环境下, 这也是泵机械密封设计中最关键的一点, 让泵机械在液体环境中维修。之所以采取这样的措施主要是为了减少干燥环境对泵机械封面的破坏, 如果在液体环境中维修泵机械就可以大大降低泵机械封面被破坏的情况, 这也是延长泵机械使用寿命的有效措施。

其次, 保持管道设备清洁。在密封状态下, 连接泵机械设备的主要用具是管道, 要延长泵机械使用周期, 就要做好管道清洁工作, 这也是泵机械维护中最重要的工作。如果相关工作人员没有意识到这一点, 并没有及时清理管道中的垃圾, 就会让泵机械运行所产生的垃圾长期存留在管道中, 这些垃圾也不会自行随着管道留出, 这样一来就会破坏管道, 因此, 一定要做好管道清理工作。同时, 在更换老化泵机械的工程中也要检查管道中是否留有垃圾, 如有要及时清理, 若忽略了这一工作就会导致新泵机械封面受损。

再次, 长期检查设备冷却情况, 也就是无论泵机械是否处于运行状态, 在对其进行维护的过程中都要开启冷却系统, 这样不仅可以强化泵机械的使用效率, 还能延长泵机械使用次数, 这主要是由于泵机械在输送介质的过程中, 若没有将冷却系统开启就会导致设备内部发生结晶情况[4]。此外, 还要做好泵机械的润滑维护工作。不管是机械在运行一段时间以后就会出现运行缓慢的情况, 这主要是由于机械内部润滑能力降低, 因此, 要做好泵机械的润滑工作, 确保泵机械始终处于良好运行状态。

最后, 做好泵机械设备的使用与维护。要了解泵机械设备使用情况从其封面就可以看出, 如果在开始运行阶段发现封面存在少许泄露并不需要担心, 这属于正常现象。但如果这种泄露现象一直存在, 那么就需要做好维护工作, 找出导致泄露产生的原因, 并采取合适的解决对策, 这样也可以起到保护泵机械正常运行的作用。

3 泵机械密封状态下的检修与安装

要保证泵接卸密封状态下始终处于良好运行状态, 还需要做好泵机械的检修与安装, 这就需要从以下几方面入手:第一, 在安装泵机械以前, 应全面了解泵机械的型号与构造, 将与生产型号相符的泵机械设备应用到实际工作中。第二, 确定合适的泵机械设备以后, 应检查与分析泵机械密封圈, 由于密封圈的不同, 在安装中需要注意的事项也就不同, 如所选用的密封圈为“O”型, 那么就要保证防转销与泵机械之间的距离在1mm ~ 2mm之间, 如果所选择的密封圈为“V”型, 那么就要保证防转销与泵机械之间的距离在2mm ~ 3mm之间, 这也是安装泵机械中最容易被忽略的问题, 因此, 一定要引起相关工作人员的重视[5]。第三, 在安装泵机械的过程中, 应做好转子轴固定工作, 要控制好串量上的间隙, 最好控制在0.3mm以内。第四, 在安装泵机械过程中, 完成以上3 项工作以后, 应将泵机械端面向下压, 在这一环节中, 应适当下压角度与力度, 这样就可以将端面安装控制在合理范围内。第五, 在安装泵机械的过程中, 应做好泵机械振幅的检测工作, 这样做主要是为了提升安装效果, 因此, 应将泵机械运转振幅检测纳入到实际工作中。通过长期实践研究得知, 最佳振幅要在0.3mm以下, 如果在安装中发现振幅超出标准范围, 就要反复检查以前的安装步骤是否出现了差错, 在找出原因以后重新安装, 这也是减少泵机械在密封状态下被损坏的有效措施。

4 结论

企业要发展就离不开生产动力的应用, 生产动力却来自于泵机械设备, 因此, 企业一定要重视泵机械的运用, 做好泵机械的维护与检修工作, 掌握泵机械容易发生的故障, 严格按照相关规定安装泵机械, 应用合理的安装技术, 只有这样才能保证泵机械在密封状态下始终处于良好运行。

摘要：随着我国经济发展, 企业所应用的机械设备也得以更新, 不仅提高了工作效率, 还优化了操作流程, 尤其是作为生产动力之一的泵机械的应用更是促进了企业发展。但泵机械密封运行过程中经常出现一些故障, 影响了企业生产活动的开展, 因此, 就需要做好泵机械密封状态下的维护与检修工作。本文将联系泵机械密封状态下的常见故障, 提出做好泵机械密封状态下的运行、维护、检修及安装。

关键词：泵机械,密封运行,维护,检修

参考文献

[1]陈炳华.高温急冷油泵机械密封改造[J].石油化工技术与经济, 2014, 6:25-28.

[2]颜啸.泵用机械密封检修的泄露原因与检修误区[J].中国新技术新产品, 2013, 10:139.

[3]蔡艳, 张斌, 李正伟, 等.机泵机械密封泄漏的原因及对策措施[J].山东化工, 2013, 8:148-151.

[4]孙苗毅, 吴玉煜.关于加热炉进料泵机械密封故障的思考[J].通用机械, 2015, 12:41-43.

高危泵密封改造 第6篇

(1) 高温热油类。

输送介质最高运行温度大于或等于自燃点, 或介质温度大于200℃。例如:蒸馏装置的侧线泵、减底泵、常底泵和初底泵;催化装置的回炼油泵、回流泵、油浆泵;连续重整装置的回流泵、重沸炉泵和塔底泵、二甲苯泵;加氢裂化装置的柴油泵、循环柴油泵、分馏塔底泵、柴油汽提塔重沸炉泵、分馏塔进料泵;渣油加氢装置的加氢进料泵、分馏塔中段回流泵、柴油泵等。

(2) 轻烃类。

输送介质和大气压力下, 非常容易挥发的烃类物质, 一般是指C5或更轻的烃类物质的单体或其混合物, 苯、甲苯和二甲苯等。例如:蒸馏装置的初顶油泵、常顶回流泵、常顶三级冷凝油泵、脱丁烷塔进料泵和顶塔顶回流泵;催化装置的液态烃泵、凝缩油泵、石油气进料泵、稳定塔顶回流泵、液化气增压泵等;汽油加氢装置的塔顶回流泵;气分、气分球罐、烷基化、MTBE、气体、储运装置含轻烃介质的工艺流程泵。

(3) 有毒有害类。

能够对生物和环境带来潜在危害的物质, 例如:苯、甲苯和二甲苯、多乙苯、苯乙烯、硫化氢、氯气、二氧化硫、甲醇等。

含有这些有毒有害介质的装置有连续重整装置、乙苯装置、乙苯罐区、富气装置、净化装置、储运和其它化工等装置。

2 高温热油泵密封配置要求

为保证高温热油泵密封的安全运行, 密封应采用符合《离心泵和转子泵用轴封系统》规定的双密封, 金属波纹管密封。具体要求如下:

(1) 对于介质温度低于300℃热油泵, 可以通过提高密封端面材质耐温性能, 改善密封设计, 尽量避免采用外冲洗。换热器中建议采用低压蒸汽对冲洗热油进行换热, 对密封腔有冷却夹套的冲洗方案, 采用低压蒸汽进行冷却;如用水冷却, 应采用软化水, 并保证足够量的冷却水量和水的流速, 以防出现水的汽化;不应使用循环水。

(2) 采用优质的抗起泡进口石墨、采用45°金属波纹管, 同时对波纹管进行焊后热处理;当介质温度低于290℃时, 可选用全氟醚橡胶, 当介质温度超过290℃时应选用柔性石墨。

(3) 系统中要求配置单向阀、Y型过滤器, 流量计、压力表、截止阀。流量计需耐400℃。系统中根据要求设压力和液位报警, 对密封泄漏进行报警。

(4) 密封本体设计时必须考虑该泵可以在300℃以上高温条件下运行, 以保证辅助系统意外中断, 密封仍可长期运行。

应考虑介质侧密封泄漏高温热油大量泄漏出时, 储液罐的耐热和耐压以及热油的排放和收集, 应采取措施降温, 防止高温热油自燃。储液罐应采用细长型, 根据轴径大小, 其容积选择12L和20L, 并设手动补液泵和排放口。双密封系统在设计和制造上应能满足连续运行25000h无需更换的要求。

3 轻烃介质泵密封配置要求

轻烃介质泵密封应采用双密封布置方式, 优先选用无压串联双密封, 对于现场无放空条件应选用有压双密封;密封结构选择A型标准推环式密封, 静环应设置限位挡板。工作温度超过176℃ (350埘) 应采用C型密封, 但需经过专门设计。

双密封系统在设计和制造上应能满足连续运行25000h无需更换。内部密封泄漏时, 其外部密封应能正常运行不小于8h。

4 增加高危泵在线监测系统

为了保证高危泵的稳定运行, 及时对运行状态进行监测, 对存在的故障信息进行分析诊断, 防止出现振动超标、轴承故障等机械故障造成密封的损坏, 对重大危险且运行不稳定的高危泵应增加机泵的在线监测系统。

5 结语

对于高危泵的改造, 既要根据实际情况, 还应考虑到高危泵轴承、有毒有害介质等情况, 根据装置的特点和高危机泵的危险程度分期分批有计划地对高危泵密封进行改造。

摘要：介绍了中石油锦西分公司焦化车间高危泵密封隐患治理改造方案, 利用装置设备改造之机, 选用了质量可靠、性能优良的高危介质泵, 对高危泵密封进行了改造。

泵机械密封 第7篇

中海油某终端处理厂, 脱丁烷塔底回流泵:转速2 950 r/min, 轴功率18.5 k W;介质液态丁烷, 温度-6℃, 压力 (P入/P出) :1.5/2.0 MPa, 轴径55 mm。机封采用集装式单端面金属波纹管, 自冲冼带压缩空气扫冲, 如图1所示。摩擦副组对浸锑石墨—碳化硅。该密封可靠性差, 使用周期短, 平均1个月左右, 维修频繁, 维修费用高, 严重影响了生产的正常运行。

存在的问题: (1) 机封运行中不时会发出尖鸣叫声; (2) 动环密封面有裂纹, 静环密封面出现圆环状严重磨损痕迹; (3) 密封寿命很短。

1 故障分析

丁烷为无色气体, 比重0.573 (25.4℃) 、沸点-0.5℃, 与空气易形成爆炸性混合物, 爆炸极限1.6%～8.5% (体积) 。丁烷泵在-6℃运行, 介质呈液态, 特性:易燃易爆、易气化、沸点低、黏度低、渗透性强、润滑性差。密封面润滑液膜不稳定, 容易气化引起干摩擦, 气化丁烷吸收大量的热, 使密封面周围空气中的水蒸汽结冰, 加速密封面的磨损, 使密封失效。[1]

机械密封冷却效果差, 散热不均衡, 不能及时带走的热量积聚, 使少量介质气化, 产生气泡, 气泡破裂, 引起密封端面震动、打开, 导致密封失效。单端面密封结构用于输送液态烃可靠性差。

2 改造方案

2.1 机械密封型式的选择

低温下普通机械密封的弹簧疲劳强度下降较快, 很容易产生脆断;而且橡胶密封材料也易老化, 变得又脆又硬失去弹性, 丧失密封能力。

由于金属波纹管机械密封具有浮动、追随性好, 补偿、缓冲性强的双重作用;其与动环可一起随轴旋转, 而不必考虑旋转方向。经合理选材, 特别适合于高温、高压、高真空、低温、强腐蚀介质的密封。[2]

比较金属波纹管机械密封的优点和普通机械密封的不足, 结合丁烷泵的工况, 机械密封型式选择APIsdt682标准中B型金属波纹管密封。

2.2 机械密封布置方式的选择

根据APIsdt682[3]的标准, 机械密封有3种布置方式:

布置方式1:每套集装式密封中有一对密封面, 即单端面平衡型机械密封。

布置方式2:每套集装式密封中有两对密封面, 且副密封腔压力低于被密封介质的压力, 不需加压装置, 即串联式双端面机械密封。

布置方式3:每套集装式密封中有两对密封面, 且由外部引入阻封液, 其压力高于被密封介质的压力, 即轴向背对背或面对面双端面机械密封。

通过综合比较, 布置方式2的缓冲液既不须加压系统, 又能在密封面形成稳定的润滑液膜;系统中主密封一旦失效, 副密封承担主密封的作用, 阻止介质外泄, 给维护检修提供充足的时间。在延长密封使用寿命、提高可靠性与安全性方面都优于其他两种布置方式, 因此选择布置方式2。

2.3 选择合适的材料

根据有关技术资料和实践经验, 密封摩擦副材料选择碳化硅—浸锑石墨组对。低温下浸锑石墨不仅有很好的强度, 而且耐磨性比其他种类石墨高1倍以上, 自润滑性好, 能缓解密封面干摩擦问题, 从而有效提高密封的使用周期。

波纹管波片材料选用成型与焊接性能均较好的高强度不锈钢NS334。波片厚分别为0.15 mm和0.13 mm, 以45°波型焊接。这种波形结构刚性较大, 不易变形, 具有抗疲劳等特点, 且耐压性能好。

主密封环辅助密封用柔性石墨垫, 其使用温度范围广, 低温下密封性能优良;副密封环辅助密封选用丁腈橡胶, 镶嵌环座用线膨胀系数低的合金钢4J42, 其余结构采用不锈钢321。

2.4 密封冲洗方案的选择

根据APIsdt682的相关规定对密封辅助系统装置选择冲洗方案52, 改造后的结构如图2所示。

系统中的缓冲液选用60%的乙二醇水溶液, 其冰点-40℃, 在-6℃时, 不结冰, 流动性好, 能保证其循环流畅, 充分发挥冷却润滑作用。

2.5 密封技术参数计算

2.5.1 主密封设计

根据密封的运行工况和文献[4], 选择密封设计参数 (主密封) 如下:

载荷系数:K=0.805;弹簧比压:Ps=0.2 MPa;摩擦副:Do=77 mm, Di=69 mm;取膜压系数:λ=0.707;密封腔压力;P1= (P入+P出) /2=1.75 MPa。

则主密封的端面比压:Pc=Ps+P1 (K-λ) =0.372 MPa

密封面的平均线速度:v=πn (Do+Di) /120=11.28 m/s

2.5.2 PcV值的校核[5] (主密封)

PcV值常表示密封材料的工作能力, 是衡量机械密封耐热性和耐蚀性指标。PcV值大, 摩擦功率、热量及磨损率都会相应增大。

主密封PcV值:

查阅文献[5]知, Si C-C组对密封副的极限PcV值:[PcV]max=17.515, 因此该密封副在正常工作状态下不会发生热裂现象。

2.5.3 副密封的设计

副密封起安全保护的作用, 当主密封失效时, 起主密封的作用, 并给检修提供足够的时间, 因此其密封设计参数与主密封相当, 具体数据为:

载荷系数:K=0.759;弹簧比压:Ps=0.197 MPa;摩擦副:Do=66 mm, Di=59.5 mm;膜压系数:λ=0.5。

密封的端面比压Pc:Pc=Ps+P1 (K-λ) =0.22 MPa

其中, P1为缓冲液腔的压力, 由泵送环产生, P1≈0.05～0.1 MPa, 计算取大值。

因该机械密封端面比压较小, PcV值远小于许用[PcV]max值, 故不再校核。

2.5.4 冲洗流量的计算

串联机械密封应用于轻烃泵上, 密封的充分冲洗冷却是其正常运转的必要条件, 除采用自冲洗外, 还须缓冲液的冷却润滑作用, 这样才能保证机械密封的长期、安全、稳定运行。缓冲液的循环是由副密封上的泵送环来实现的, 因此泵送环的工作能力也将直接影响机封的运行情况, 其各项性能参数的优化也尤为重要。

泵送量Q[6]:Q=12vahicos2β=18 L/min

其中, 螺旋周速v=nπD/60=12 m/s, 泵送环外径D=77.7 mm, 轴向槽宽a=0.003 m, 齿高h=0.001 5 m, 螺纹头数i=12, 螺旋角β=15.8°。

泵送流量符合一般经验值 (12～20 L/min) , 能满足密封正常工作的要求。

出厂前进行静压和模拟运转试验100 h, 机封性能稳定可靠, 没有异常情况出现。

3 改造后的效果

自2005年12月投入使用以来, 已安全使用多年, 效果明显。

(1) 运行周期长:每套密封的运行时间在18 000 h以上, 保证了生产的正常运行。

(2) 安全性高:如果主密封泄漏, 副密封起主密封作用, 介质不外漏, 将随循环的缓冲液进入到缓冲液贮罐, 再随排放管线放空火炬燃烧, 不会在现场形成爆炸混合气, 消除了安全隐患。

(3) 经济效益:改造后的串联型密封, 节约了大量的维修费用 (约25～30万元) 。

4 结语

对于丁烷等轻烃, 机械密封运行时很难在密封面形成稳定的润滑液膜, 容易过早失效。使用串联布置的密封结构, 能够保证机封在良好的润滑液膜状态下运行。通过封液的有效循环, 带走大量的摩擦热, 为机械密封能够稳定、安全、长期运行提供了有效的保证。

参考文献

[1]林远大, 申改章.轻烃泵机械密封的设计及应用[A].第四届全国流体密封学术论文集[C], 2004

[2]杨宝悦, 李双喜, 张秋翔, 等.波纹管机械密封在低温下应用与研究[A].第四届全国流体密封学术论文集[C], 2004

[3]API682—2004 (ISO21049) 国外机械密封技术标准译文汇编 (下册) [S], 2005

[4]李继和.机械密封技术[M].北京:化学工业出版社, 1988

[5]顾永泉.械密封实用技术[M].北京:机械工业出版, 2002

关于化工机泵机械密封的应用的探讨 第8篇

1 了解机械密封的结构形式, 夯实化工机泵机械密封的应用基础

一般而言, 机械密封结构主要有以下6种:一是单端面、双端面及多端面密封;二是内装式和外装式密封;三是平衡型和非平衡型密封;四是单大弹簧与多小弹簧密封;五是静止式和旋转式密封;六是内流型和外流型密封。

各种同结构形式的机械密封适应于不同的场合。例如, 作为某型尿素泵而言, 其机械密封是内装单端面大弹簧平衡型。这种机械密封的结构比较简单, 易于生产制造, 便于安装, 它适用的场合主要有:一是腐蚀性介质;二是勃度较大的介质;三是含有颗粒的介质。此种密封技术在化工厂中得到了广泛, 它的使用情况是:一般适用于压力比较低的情况或介质危险等级较低的情况。在进行冲洗液选择时, 应该根据实际需要确定, 一般可以选用自冲洗的冲洗液和外部冲洗的冲洗液。

对于高参数的机械密封体来说, 它非常适用于压力等级高、转速快、温度高的运行环境。例如某厂使用的某高速离心泵, 就有非常大的出口压力和极快的转速。在这样极为苛刻的条件下, 机械密封被设计成内流型、静止式、单端面和多弹簧型。一是在这种设计中, 在静环的一侧放置弹簧, 可以避免受到离心力的影响, 因此非常符合高速运转的需要。二是采用内流型的设计, 当介质发生泄漏时, 其泄露方向刚好与离心力的方向相反, 也非常适用于高压力的环境。三是该泵机机械密封分为两级, 其中二级机械密封是将两列相同机械密封进行串联的方式, 密封压力被平均分配到两列机械密封上。由于采取的这些措施得法, 因此, 确保了该型泵的机械密封的平稳运行。

随着社会的发展, 密封技术也得到了迅速的发展, 机械密封得到了更加广泛的应用, 其应用的实效性越来越佳, 尤其是一些新型密封技术的诞生, 给机械密封带来了极大的发展空间。如控制平衡比技术、弹性伸缩的波纹管密封技术等。当生产的介质是剧毒性、易燃易爆性时, 必须严格控制介质的泄漏量。

以某化工厂的氨泵为例, 该泵采用的是两级机封串联的方式, 其一级结构是波纹管密封式, 是不锈钢焊接式弹性体结构, 动环是端面镶嵌石墨, 其二级是BW气体机封, 该气体机封采用的技术是密封面改形。将深槽刻在动环的密封面上, 其平面的外缘则是16个锥形体。它的工作原理就是:利用热变形产生的波浪面来形成锥形块的轴承, 其更多流体则能够到达锥形块的前缘。因为出口的区域相对要小, 从后缘可离开的流体比较少, 于是, 在静止面与旋转面之间就形成了流体压力。这种流体可以有效地使两者分开, 从而达到了密封之目的。在动环 (静环) 与同外部轴承进行连接的地方具有很深的环形槽, 可以使轴承和密封部位得到有效的隔离, 从而不会因受到因温度变化而带来的影响。

2 探析泵用机封材料的应用, 提高化工机泵机械密封的应用水平

密封面的精度是影响机械密封性能的关键, 密封面的精度主要取决于密封面的材料, 因此, 我们应想方设法确保密封面材料具有符合其要求的精度。机封摩擦副一般是由软材料和硬构成。

2.1 密封面硬材料的选用

从当前的实际情况来看, 密封面硬材料主要分为以下四种。

一是金属材料。这类金属材料主要包括模具钢、轴承钢管和铸铁等。它的应用场合为:油类液体、负荷较低, 如今基本不用此种材料了。

二是工程陶瓷。它主要适用于负荷为中等级别, 主要用来密封海水和药液的密封等。工程陶瓷具有很高的硬度和很强的耐腐蚀性, 但是, 其耐热冲击性能非常低。在实际应用过程中, 性能更高的碳化硅逐渐将工业陶瓷取而代之。这种材料的密封面在某些酸泵上得到成功的应用, 使用效果非常好。

三是硬质合金。在机械密封应用中, 硬质合金是非常常用的密封面硬材料。它具有非常强的韧性和耐腐蚀性, 具有非常大, 因此, 它已在机械密封中成为广受欢迎的主流。

四是新型陶瓷。碳化硅和氮化硅从等称为新型陶瓷。碳化硅的硬度接近金刚石, 具有突出的耐腐蚀性, 除高温下熔融强碱和强氧化气体外, 对全浓度硫酸和沸点接近的苛性碱也具有稳定的耐腐蚀性, 特别是在很大的温度范围内能保持耐腐蚀性和耐磨性。

2.2 密封面软材料

密封面软材料中应用最普遍的是石墨, 因为它本身具有良好的自润滑性、化学惰性且成本较低。一般为了改善它的性能, 在制造过程中对石墨浸渍热固性树脂如酚醛树脂或金属如锑、铜、铅或巴氏合金, 以适应不同场合的需要。

3 辅助密封

3.1 合成橡胶

橡胶辅助密封圈是使用最广的一种辅助密封圈。常用的橡胶密封圈材料有丁睛橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶管。

(1) 丁睛橡胶丁睛对矿物油、动植物油脂、脂肪烃有优良的耐蚀性, 它能耐碱和非氧化性稀酸腐蚀, 不耐氧化性酸如硝酸、铬酸、芳烃、酉氰酮、醚、卤代烃等腐蚀。 (2) 氟橡胶氟橡胶具有耐高温、耐油、耐化学腐蚀等优点。现在一些热油泵等部位用这种橡胶作为辅助密封。

(3) 硅橡胶硅橡胶的耐高温性和耐低温性都很好, 在一些氨泵等低温部位和锅炉循环泵等高温部位均有使用。

3.2 聚四氟乙烯

聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能非常优良, 几乎能耐所有介质在常温下的腐蚀, 有较大的使用温度范围一一℃, 具有极低的摩擦系数和自润滑性。这些都是做为机械密封辅助密封圈十分有益的性能, 但做为机械密封的辅助密封, 它最大的缺点是膨胀系数高、弹性差。因此, 在使用过程中, 多将聚四氟乙烯做成形环、形环等形状, 以利用这种材料的优点, 克服其缺点。

4 结语

随着机械密封技术的不断提高, 它在化工机泵方面备受青睐, 应用的方面日益广泛。特别是一些新技术、新工艺和新材料的引进, 它的结构形式日趋多样化、材料日益多元化, 质量要求越来越高, 因此, 我们应该不断探究机械密封技术, 提高其在化工机泵方面的应用水平, 以便更好地为社会发展服务。

参考文献

[1]刘军峰.机械密封在石油化工泵上的应用[J].水泵技术, 2007, (05) .[1]刘军峰.机械密封在石油化工泵上的应用[J].水泵技术, 2007, (05) .

泵机械密封 第9篇

关键词：重质蜡泵,机械密封,泄漏,波纹管

煤基合成油生产装置中的重质蜡泵, 主要承担着将费托反应器中生成的重质蜡输送到装置系统中的任务。该输送泵型皆为悬臂式单级离心泵, 该泵型的机械密封为单端面波纹管机封。但自从投运以来, 机封泄漏严重且使用寿命短, 导致多次停泵检修, 影响了装置的正常生产运行。

1 重质蜡泵机械密封泄漏分析

机械密封是由一对或数对动环与静环组成的平面摩擦副构成的密封装置。它是靠弹性构件 (如弹簧或波纹管) 和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触表面 (端面) 上产生适当的压紧力, 使这两个端面紧密贴合, 端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。它具有密封性能好、泄漏量小、端面磨损能自动补偿、能耗少、使用寿命长等特点。

重质蜡泵选用内装内流式金属波纹管机械密封 (见图1) 。端面密封形式为单端面密封。带波纹管的静环在压盖内安装, 动环安装于轴套, 浸入介质中。辅助系统选用带换热器正向自冲洗和急冷冲洗。自冲洗介质走波纹管外侧, 将波纹管机封浸入介质中 (内流式) , 用于自润滑;急冷介质走波纹管内侧, 急冷介质选用0.5 MPa蒸汽用于加热机封, 防止物料凝固, 急冷出口无回流管路, 直接排入大气中。

机械密封虽然在动设备中普遍应用, 但重质蜡泵的机械密封在使用过程中主要存在以下几方面的问题: (1) 密封性能差, 泄漏量大; (2) 使用寿命短 (一般在14天之内便出现滴油现象) ; (3) 急冷冲洗蒸汽无法回收, 能耗大。从泄漏部位可分为以下几个方面: (1) 从节流环漏出; (2) 从机封急冷出口漏出; (3) 从压盖密封端漏出。下面我们将逐一进行分析。

1.1 从节流环漏出

物料从节流环漏出主要原因是机封端面密封失效造成的, 使得物料通过动静环的接触端面窜入波纹管机封内侧, 使物料顺轴套流至节流环处, 节流环不能起到密封作用, 从而使物料流出。造成端面密封失效的原因主要有: (1) 波纹管弹性失效; (2) 动静环端面摩擦受损; (3) 波纹管断裂。

1.1.1 波纹管弹性失效

造成波纹管弹性失效的原因:对静环作受力分析可知, 静环受到了来自动环支承力F和液膜推开力R的作用使得波纹管压缩从而产生弹性, 由于波纹管在使用过程中长时间处于高温下, 使得波纹管材料内部放生了蠕变, 即微观塑性变形随时间的延续而增加, 波纹管逐渐由弹性变形变为塑性变形, 导致波纹管的弹性受损, 弹性力Fd下降, 在端面面积S不变时, 根据弹簧比压公式Ps=Fd/S, 可知弹簧比压下降, 从而导致端面比压P随之下降 (P↓=Ps↓+P载-P液膜) 。使得端面密封失效发生泄漏。

1.1.2 动静环端面摩擦受损

造成动静环端面摩擦受损的原因: (1) 由于物料为重质蜡, 采用自冲洗方案, 由于冲洗管路内径很小, 导致重质蜡在大气环境温度降低时, 冲洗管路极易堵塞。此外, 采用的换热器方式, 用冷却水降温, 在停泵后, 冲洗管路极易发生堵塞, 一旦堵塞需要拆卸后才能疏通。由于机封端面无法得到及时润滑, 不能形成有效的液膜, 从而导致机封端面干磨使得密封失效; (2) 重质蜡经过管道输送至泵时, 有时会带有催化剂粉末或管道内的固体微粒 (如铁锈) , 导致机封端面摩擦受损使得密封失效。

1.1.3 波纹管断裂

波纹管断裂的原因: (1) 由于安装泵时未找正或安装集装机封未锁紧定位块, 在安装时导致机封受力不均, 在起泵后, 机封端面承受着交变应力, 在长时间运行后, 波纹管会因为疲劳失效而导致断裂; (2) 由于重质蜡在常温下极易凝固, 在泵体伴热未投用或伴热温度太低时重质蜡会粘覆在机封上, 如果在起泵时不盘车, 直接启动有时会将波纹管从波片焊接处拧断; (3) 波纹管制造缺陷。

1.2 从机封急冷出口漏出

从上述说明可知, 当端面密封失效、端面受损、波纹管断裂会使物料直接流入波纹管内侧, 而波纹管内侧恰好是急冷冲洗的通道, 所以物料从急冷出口漏出和从节流环漏出的原因是一致的。

1.3 从压盖密封端漏出

由于集装式机封采用内装内流式, 当压盖密封垫 (聚四氟乙烯) 在受到高温作用下发生变形, 物料会在压力作用下从密封面流出;当压盖密封垫 (石墨缠绕垫) 在受到螺栓预紧力的作用下发生塑性变形后, 再次使用此压盖安装在泵体时就会密封不严, 导致物料流出。

2 重质蜡泵机械密封泄漏的解决方案

从重质蜡泵机械密封的泄漏分析可以得出, 要解决泄漏问题应从以下方面入手。

2.1 波纹管的弹性失效的解决方案

(1) 重新选取波纹管的材料, 提高其弹性极限, 使其抵抗微观塑性变形的能力增强。

(2) 从废物回收再利用的角度考虑, 并不是所有的弹性失效的波纹管机封都需要更换成新的, 从多年的现场检修经验来看, 因为弹性失效的波纹管机封的端面大多数没有受到损伤, 波纹管因其结构的特殊性依旧有弹性, 通过塑性变形后的旧机封具有一定的抗变形性能, 只是波纹管的总高度变矮了, 如果此时将新、旧机封进行测量, 将减少的高度用同等厚度的铜皮或铝皮制作成垫片安装在波纹管与压盖的底部, 然后进行回装。实践证明, 此方法很有效。

2.2 动静环端面摩擦受损的解决方案

(1) 改变其冲洗方案:对于低转速、出口压力小于2 MPa时将带换热器正向自冲洗改为储罐阻塞液循环冲洗, 密封液选用320#热传导液, 密封液压力源一般比进口压力高0.4 MPa, 一般选用氮气来加压密封液或增加齿轮泵来强制循环。在储罐内部应加伴热盘管, 蒸汽压力为0.5 MPa, 蒸汽上进下出, 此盘管作用是加热密封液, 使其具有良好的流动性, 同时可以对机封加热, 防止重质蜡粘覆波纹管。在出现机封泄漏, 导致密封液中带蜡时, 蒸汽盘管还可以起到融化污染的润滑油的作用, 使得处理事故时快速有效。取消急冷冲洗方案, 从而防止物料从急冷出口漏出且节约蒸汽。对于高转速、高压力的泵型选用外加系统阻塞液循环冲洗。在外加油站系统中仍需加装热源 (蒸汽盘管或电加热器) , 作用同上。

(2) 改变机封的密封形式:将内装内流式单端面金属波纹管机械密封改为外流式双端面金属波纹管机械密封或串联式单端面金属波纹管机械密封。此机封应与改进的冲洗方案配套使用, 密封液走波纹管的外侧。

2.3 从压盖密封端漏出的解决方案

更换压盖密封垫片:重质蜡泵在使用过程中发现四氟乙烯制成的密封垫是不可以密封高温油蜡的, 必需更换为耐高温的密封垫, 如石墨缠绕垫。如果原压盖使用的密封垫为石墨缠绕垫, 在重新装配是要检查其是否凸出于槽面, 如果没有凸出, 应及时更换石墨缠绕垫。在回装机封时也必需检查轴套的静密封圈, 以及动静环的静密封圈是否完好, 如果出现变形或损坏应立即更换。

2.4 从操作方面解决

在造成机封泄漏的分析中可以看出, 人为因素导致的机封泄漏或损坏也是不可忽视的一项, 这就需要对工作人员进行相应的培训。在检修期间, 检修人员一定要细致, 一定要对机泵进行找正。在起泵前, 操作人员一定要检查伴热系统是否通畅, 伴热温度是否符合要求;是否能盘动车;密封液系统是否投运;密封液压力是否符合要求。

3 结论

通过技术改造, 重质蜡泵的机械密封寿命显著增加, 在长周期运行下泄漏情况也明显改观, 同时从根本上解决了急冷液回收问题, 使得降低了能耗。为煤基合成油生产装置平稳、高效运行和清洁化生产, 创造了有利条件。

参考文献

[1]林峥.实用密封手册[M].上海:上海科学技术出版社, 2008 (7) .

[2]成大先.机械设计手册.单行本.润滑与密封[M].北京:化学工业出版社, 2004 (1) .