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              肯富來水泵
              廣東省佛山水泵廠有限公司

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              高速泵機械密封泄漏原因分析及改造實例

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              點擊次數:  更新時間:2018-04-09 11:22:08  【打印此頁】  【關閉

                乙烯裝置丙烯外送泵為GSB型高速泵,密封頻繁泄漏,通過對其機械密封端面比壓的核算與分析,并對其機械密封動環材料及結構的分析找到了密封失效的原因,有針對性地對其進行綜合改造,收到良好效果。

                乙烯裝置丙烯外送泵(位號E-GA301A/B)為下游聚丙烯裝置提供原料,該泵對于整個聚丙烯裝置具有極其重要的作用,反應所用的液態丙烯全部都由它來供給,所以一旦該泵出現問題,則將導致整個乙烯、聚丙烯裝置停車,該泵自2001年4月投用以來,兩臺泵曾多次發生潤滑油、密封液和丙烯泄漏故障。雖經多次檢修,更換新的機械密封部件,但效果甚微。該泵頻繁故障,不但損耗了大量丙烯,增加了檢修費用,而且還給整個聚丙烯裝置的穩定生產帶來了很大的隱患。我們通過分析其泄漏的原因,有針對性地進行了綜合改造,受到了良好效果。

              1.基本情況:

                E-GA301泵為型號為GSB的立式高速泵,航天工業總公司第十一研究所制造。由電機、增速器、泵體、強制潤滑系統、密封液循環系統等部分組成。

                增速器為二級齒輪增速,輸入軸轉速即電動機轉速為2950r/m,輸出軸轉速為10275r/m,兩軸封采用了不同的形式。上軸封(即輸入軸軸封)為唇形密封(橡膠骨架唇封),下軸封(即輸出軸軸封)為機械密封,其代號為:60C,增速器內裝有潤滑油,由強制潤滑系統進行循環,對下部機封進行潤滑、冷卻。

                泵體部分的軸封為兩套串聯的機械密封,上部機械密封代號為60B,下部機械密封代號為60A。兩套機械密封之間的密封腔充滿密封油,在密封液補給循環系統內(包括一個密封油罐)進行循環,對機械密封進行潤滑、冷卻。

                這三套機械密封都由如下部件組成:動環、靜環、推環、彈簧、彈簧座、輔助密封圈、卡環等。椎環、彈簧、彈簧座以及卡環,輔助密封圈有“O”形橡膠圈和PTFE楔形環,靜環材料都為石墨(M106K)。其動環材料有所不同,60A和60C的動環都是由硬質合金YG6制成的,而60B的動環,其基體材質為oCrl8N112M02Ti,在其密封端面上堆焊有一層厚度為1.5mm的硬質合金。

              2.機械密封泄漏分析:

                高速泵增速器與泵體之間有一空腔,泄漏的潤滑油和密封油都積聚在這里,經排油孔引至泵體外的油杯中。該泵自投用以后,就有油漏出流到油杯里,每隔3—5天就需要給泵增速器油箱補加潤滑油。在運轉1—2個月后,機械密封密封性能開始惡化,密封油向外泄漏,油杯及密封油罐內油的顏色變為黑色,并開始有丙烯竄至密封腔進入密封油罐和油杯中,泵體振動加大,最后丙烯大量泄漏,導致密封油罐壓力高報警而停車。對高速泵進行解體檢查,發現機械密封60B靜環密封端面已破損,動環端面上粘有一圈黑色石墨粉,60A磨損比較嚴重,60C僅有輕微磨痕。

              3.改造方案:

              3.1 60A靜環和輔助密封圈的改造

                60A摩擦副的靜環為浸樹脂石墨,在介質為輕烴類、高速的情況下,浸樹脂石墨材料工作性能較好。但是,浸樹脂石墨環在工作的過程中,磨損粉末如果聚集在輔助密封圈處,特別是聚四氟乙烯刃形密封處,會使密封刃產生壓痕,甚至還會阻礙補償環的補償作用。在改造中,選用了強度高、摩擦性能和耐溫性較好的浸銀石墨環。保持系統操作的穩定性。

                要保證密封性能,輔助密封圈應具有良好的彈性?;谝陨陷o助密封圈的失效分析,將輔助密封圈由聚四氟乙烯楔形圈改為氟橡膠0形圈,同時安裝一個矩形截面的填充聚四氟乙烯墊圈,墊圈的內徑與密封體接觸部位緊密貼合,防止固體顆粒進入密封圈密封面。另外,由于介質壓力較高,該墊圈還可以起到防止橡膠圈被擠出的作用。此外,0形密封圈采用軸向浮動安裝結構,由于彈簧力通過矩形推環直接作用在補償環上,當補償環補償移動時,0形圈上的移動點有兩個。這樣做既保證了補償環的補償作用,又保證了輔助0形圈的密封作用,從而提高密封的可靠性。由于橡膠密封圈的摩擦力大,也可以增大補償環在非正常操作時的緩沖作用,保護摩擦端面。

              3.2 60B動環改造

                增速器側機械密封60B的端面比壓值雖然偏小,但是其密封端面兩側壓力為零,泵轉速又很高,因此采用大的端面比壓值反而會加劇其磨損。因此,采取了不改變端面比壓,只改變動環的材質、結構,將原來的動環重新設計。

                經改造后的密封,自2001年11月投入運行后運轉至今,運轉狀況良好,累計正常運行時間超過2年,至今未發生泄漏,密封效果非常好。僅配件和安裝方面的經濟效益就非常著。

              4.結束語:

                針對高速泵機械密封泄漏的原因,通過對3套密封采用綜合改造,延長了高速泵的維修周期,徹底消除了這一不安全的隱患,很好地解決了問題。這種方法對解決工況相似的設備泄漏問題,有一定的參考價值。



              標簽:   高速泵 機械密封 泄漏

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