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| 首页 关于远东 产品目录 销售网络 生产设备 技术支持 公司资质 联系我们 渣油泵机械密封失效分析及技术改进
乙烯装置渣油泵是裂解燃料油气提塔的塔底外送泵，它将经柴油组分混合的渣油液输送到成品罐区。该泵在实际运行中，频繁发生泄漏，机械密封在安装运行一周左右开始微漏， 1 ～ 2 个月内泄漏量增大，无法继续使用。严重影响了装置的环保达标和长期稳定运行。 1 基本情况： 该渣油泵为单吸悬臂卧式离心泵，主要技术参数如下表： 介质 介质温度 介质粘度 流量 扬程 吸入 / 排出压力 轴功率 电机转数 渣油 170 ℃ 7.15mm2/s 8.9m3 /h 76m 0.091MPa/0.785MPa 15KW 2950r/m 其损坏情况如下： （ 1 ）动环和动环座、轴套间的间隙被阻塞 （ 2 ）动环和静环有环状磨损痕迹 （ 3 ）密封腔内有粘稠状聚合物、焦状颗粒等杂质 （ 4 ）弹簧锈蚀严重，被杂质和聚合物卡涩，弹性不足 2 失效分析： 一般造成密封失效的主要原因有端面液膜失效、材料与介质不相容，以及制造和安装问题等。端面比压是机械密封的重要性能参数，端面比压要在设计的范围之内（内装式机械密封一般为 0.4 MPa ～ 0.7 MPa ） , 以保证机械密封端面良好配合，使密封面间形成有效液膜。 端面比压的计算公式为： Pb ＝ Pt ＋ Pp － Pm Pb ＝ Pt ＋（ K-λ ） P 其中 : d2 ＝ 72mm d1 ＝ 37mm d2 ＝ 34mm 弹簧比压 Pt ＝ Ft （弹簧力）／［ π ／ 4 （ d22 － d02 ）］＝ 0.45MPa( 厂家设计值 ) 载荷系数 K ＝（ d22 － d02 ）／（ d22 － d12 ）＝ 1.056 膜压系数 λ=0.742 密封腔内介质压力 P ＝ ( 入口压力 + 出口压力 )/2=0.438MPa 可以计算出原 8B1-P 型机械密封端面比压 Pb 为 0.586 MPa, 是符合设计规范的 , 在正常工作条件下是能够满足生产要求的。这和实际情况相吻合 , 在使用初期机械密封并不泄漏 , 那导致其失效的原因又是什么呢 ? 这就必须从机械密封的工作环境入手 , 进行综合分析。 E-GA103 泵冲洗液来自该泵出口，经过滤器后注入 E-GA103 泵。在实际生产过程中，由于渣油粘度比较大，流动性差，并且渣油介质中含有粒状和粉沫状结焦物，在摩擦副周围不可避免地存在着结焦物，这对摩擦副的危害相当大。通过对冲洗系统彻底检查，发现冲洗液管严重结焦阻塞。由于该泵处于气提塔底部，管道和设备的锈蚀物以及杂质和重组份聚合物都沉积在塔底 , 进入泵体内的渣油含有大量的杂质和聚合物，同时由于冲洗量不足，使这些杂质和聚合物不可避免地沉积于密封腔内，造成使动环和动环座、轴套间的间隙被阻塞，导致动环在轴向的动作不灵活甚至被卡死，弹簧被卡涩，不能提供原设计 0.586MPa 的端面比压，导致密封面不能良好地贴和 , 液膜平衡被破坏 , 这时密封就会出现微漏，随着聚合物和杂质颗粒进入摩擦副端面，密封面逐渐被磨损，再加上动环轴向补偿不灵，造成密封泄漏量增加，最终导致密封彻底失效。 3 改进措施 根据密封的失效原因，我们有针对性地从以下几个方面进行了技术改造： 3.1 改变密封结构形式 根据渣油泵的具体工况条件，我们选用了艾志 318 型卡式单端面机械密封（集装式），其主要特点如下 : l 通过自动锁紧环实现精确定心。 可调节式压盖可直接配合常用螺栓使用 , 集装式结构安装方便。 l l 弹簧位于辅助密封圈外侧，与介质完全隔开，避免了弹簧的卡涩。 l 动环采用的是整体浮动式非镶嵌，静环是通过计算机分析，设计的 Z 形，其优点是散热好，热量不宜积聚。 3.2 用柴油组分作冲洗液 由于渣油组分过重并含有较多的杂质和聚合物，使冲洗管线堵死而造成机械密封损坏，所以必须选用合适的冲洗液。按照乙烯工艺流程， E-DA103 塔内的混合柴油组分将与渣油混合，生成最终产品，我们认为用混合柴油作为冲洗液比较合适，原因如下： (1) 混合柴油组分清洁，并与渣油相容性好。 (2) 混合柴油组分的压力和温度都适合渣油泵工况。混合柴油组分为 300 ℃ 以上的馏分，而渣油的工作温度为 170 ℃ ，混合柴油作冲洗液不会汽化，有效地避免了泵的汽蚀。 E-DA103 的塔底循环泵 E-GA105 泵出口压力为 0.54MPa, 出口温度 80 ℃ 。 E-GA103 泵其密封腔中的压力可由以下公式估算 : P ＝ ( 入口压力 + 出口压力 )/2=0.438MPa 冲洗液压力比密封腔中的压力大 0.1 MPa 左右 , 是非常合适的 , 直接从 E-GA105 泵出口引入密封腔即可。 3 用混合柴油组分作冲洗液是最经济的，几乎没用增加任何投入，因为这部分柴油组分最终还是要与渣油混合。 E-GA103 两台泵自 2001 年 1 月开始使用卡式机械密封，从现场情况来看密封效果非常好，运行至今仍没有任何泄漏迹象，使用寿命达到了 2 年以上。原 8B1-P 机封每套价格为 960 元，卡式机械密封每套 2500 元 , 两年内仅机封备件费就节约 1 万余元，通过去除密封冲洗 , 提高了泵的有效流量 , 经济效益是显而易见的。 4 结束语 通过对渣油泵机械密封结构的改造，并合理选用冲洗液，提高了机械密封的使用性能，解决了机械密封频繁泄漏的问题，降低了设备维护和维修费用，保证了装置的连续稳定生产 |
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