激冷水泵机械密封故障原因及处理.pdf

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1、lGM删税艏IGMMtmHfflClllr('激冷水泵机械密封故障原因及处理中国石油宁夏石化公司(银川750026)杨林闰亮肖国强【摘要】激冷水泵是合成车间的一台单级悬臂式离心泵，承担为汽化炉提供激冷水的任务。该泵长期以来一直存在着机械密封使用寿命过短的问题，经多次检修，未能达到良好效果。后经拆检逐步发现了该泵机封使用寿命过短的主要原因，并采取了相应改造处理措施，大大延长了该泵机封的使用寿命。【关键词l机械密封动环静环单螺旋密封一、激冷水泵激冷水泵是合成车间的重要设备，承担为汽化炉提供激冷水的任务，该泵运

2、行状况的好环直接关系到汽化炉的安稳运行。该泵为单级悬臂式离心泵，采用单端面机械密封，机械密封冲洗方案为APl682标准的PLAN32，输送介质为高温、高压、高灰粉炭黑水介质。其性能参数见下表。激冷水泵性能参数表76然器然：Ⅲ伸期二，机械密封故障原因分析该泵曾多次发生机械密封泄漏事故，影响装置的稳定运行。通过调查，发现急冷水泵一年内共更换机械密封1l套，其中最长使用周期为76天，最短仅为1天，且运行状况极不稳定。经分析主要得出了以下原因。1．高温炭黑水进入机封密封腔经拆检发现，机封密封腔内有介质炭黑水残留，

3、经分析认为由于轴套与节流环之间的间隙为1．0—1．6ram。尽管密封腔内有密封水不断冲洗，但仍不能避免泵体内介质高温炭黑水在机泵起动和运行过程中进入到密封腔体内，炭黑水灰分含量高，里面含有的各种细微颗粒杂质进入摩擦副加剧了机封密封摩擦副的磨损，导致机封泄漏。因此，密封腔内有介质炭黑水进入是机封泄漏的主要原因。2．轴套与节流环发生偏磨经拆检发现，轴套与节流环有偏磨现象(见图1)。由于机封动环固定在轴套上并随转子一起转动，图1轴套磨损痕迹当轴套与节流环发生偏磨时，引起动静环平行度发生变化，从而导致动静环之间产

4、生间歇性间隙，致使机械密封发生泄漏。而且由于泵的高速旋转，还会造成泵的振值增高并最终导致机封损坏。3．V形密封环的尺寸不合适激冷水泵机械密封动、静环密封圈采用V形密封圈。V形密封圈截面为V形，是一种唇形密封圈，由支撑环、密封圈、压环三个部件组成。特点是由两侧密封唇进行密封，属自封式密封，其密封性能与介质压力有关。V形环密封是依靠压环是给V形密封圈造成一个初始压缩量，使其内外圈唇口与被密封面充分接触，从而达到密封效果(见图2)。因此，如果V形环的内、外径尺寸和V形角度Dnq-时出现微弱偏差时，就会造成V形密

5、封圈唇IZl出现过盈量过小、过盈量过大或者内外圈唇口过盈量不对称(即一边大一边小)这三种情况。V形环唇口过盈量过小，会造成密封不严，机械密封投用后发生泄漏；V形环唇口过盈量过大，机械密封组装后，造成动环浮动性较差，甚至出现卡死现象，无法对静环起到补偿作用，从而造成机械密封泄漏。图2V形密封圈密封原理示意1．轴套2．液体3推力4．静环材质硬度偏低经拆检机械密封摩擦副发现，静环有被水冲出的凹槽(见图3)和明显的摩擦痕迹。经查阅资料，静环图3损坏的机械密封静环通用祝械茄矿造GMlG。l，．1缸JI“砌c·tll

6、rel采用国产普通碳化硅材料，易脆、硬度较低、耐磨性较差，而激冷水泵机械密封的使用环境为高温、高压，该机械密封静环不能满足激冷水泵的长周期运行。三、改造措施根据对激冷水泵机械密封故障原因分析，针对分析出的原因，采取了如下相对应的措施。1．在节流环与轴套之间采用单螺旋密封结构单螺旋密封就是利用螺旋杆泵原理，利用螺旋的泵送作用，把沿泄漏间隙的介质推赶回去，以实现密封。因此，决定在轴套外圆处加工出螺旋槽(见图4)，旋向与转子的转向相反，轴套螺旋槽随着轴的转动产生泵送作用，可以有效阻隔泵体内高温炭黑水大量进入机封

7、密封腔。这样就形成了螺旋密封+机械密封(PLAN32)的组合形式，从而大大改善了机封的工作环境，使机械密封在比较清洁的环境下工作，最终可以达到延长机封使用寿命的目的。图4轴套上NT螺旋槽2．提高轴套与节流环之间的同轴度轴套与节流环之间有较大间隙还发生偏磨。经分析认为主要有两个方面原因，一是轴套与节流环不同轴；二是机泵找正对中不好引起。因此措施一是提高安装质量，在安装时保证轴套与节流环之间的同轴度；措施二是采取热态找正。激冷水泵介质温度为261℃，在冷态和热态时管路、泵体变形量大，导致冷态和热太状况下找正数

8、据相差较大，因此要求安装后机泵找正要在暖泵2h以后再进行。3．要求机封生产厂家配备多套V形环要求机封生产厂家由原先的1套机封配1套V形环，改变为1套机封配备多套V形环，以便选择最合适的V形环。同时，在安装V形环时，对于过盈量较大的V形环密封唇边，采取适当研刮的方式进行处理，保证动环的浮动性。2017年黼熙ety用jx竺co麓rn{77第7期www．．1-lGM通用祝耱雠I6MMuHHl"al·tlo'e特大口径上装式球阀设计研