催化油漿泵密封失效分析及對策分析

李健宗

（中石油云南石化有限公司，云南安寧 650300）

催化油漿泵密封失效分析及對策分析

李健宗

（中石油云南石化有限公司，云南安寧 650300）

催化油漿泵輸送的主要介質為高溫的油漿，密度相較大，其中還含有堅硬的固體催化劑顆粒。由于受到工況介質等許多因素的影響，會使催化油漿泵出現機械密封失效的問題，導致油漿泄漏。對催化油漿密封失效的原因及其解決對策進行簡要的分析。

油漿泵；密封；失效；對策

1 催化油漿泵密封失效原因分析

催化油漿泵的密封通常屬于DBM-90焊接波紋管機械密封，這樣的密封結構特點主要有以下四點：

第一，動環摩擦副低膨脹合金鑲嵌，靜環摩擦副為浸銻石墨。

第二，動環和軸套法蘭、螺釘相互連接。

第三，由葉輪壓緊軸套來完成軸套密封墊的密封。

第四，靜止式金屬波紋管結構。

催化油漿泵的傳輸介質為催化油漿，油漿的溫度比較高，而且其中存在著不少催化劑等固體顆粒，使得催化油漿泵的運行環境變得更加惡劣。催化油漿泵機械密封失效泄漏的原因主要有以下幾點。

1.1 摩擦副磨損有熱裂紋

DBM-90焊接波紋管機械密封靜環摩擦副所使用的材料為浸銻石墨，通過對油漿泵的拆檢，可以發現在靜環摩擦副的內外緣出存在著一些缺口，而且還出現了不少端面裂紋。由于介質中存在著固體顆粒，如果實際的操作工藝條件出現了變化，就會使催化劑顆粒進入密封面，導致動環密封面出現磨損，使得液膜的連續性被破壞，這樣就非常容易引起泄漏。

1.2 波紋管內側波谷部位的積碳和結焦

油漿溫度高、密度大的這一特點為結焦和積碳的出現提供了一定的條件。當催化油漿泵在3750C的環境下工作時，油漿便會逐漸沉淀和凝固在波紋管的縫隙中，進入形成積碳。在長期工作下，波紋管縫隙中的結焦和積碳會給波紋管的軸向拉伸、壓縮帶來很大的阻力，使其失去應有的彈性。進入導致波紋管不能提供根據介質壓力變化的軸向作用力，使得端面比壓降低，最終就會導致催化油漿泵的密封失效。

1.3 水垢的存在導致靜環無法浮動

DBM-90焊接波紋管機械密封所使用的是強制內冷，通常所使用的冷卻水都是動力車間水廠的循環水，由于循環水的水質較低，經常會在靜環波紋管與軸套間結成水垢，進而導致靜環無法浮動。

1.4 軸套密封墊易發生泄漏

DBM-90密封的主要傳動方式是鍵傳動，軸套的密封主要是利用葉輪壓緊軸套內部的軸套墊來完成的。在實際的操作過程中，如果出現了以下兩種情況，就會加大軸套密封墊泄漏的可能性。

（1）由于安裝工作的不嚴謹，導致某些雜質進入到了軸套密封墊內，使得軸套密封性能失效，從而能導致泄漏事情的發生。

（2）在葉輪出現反轉和泵體預熱溫度過快時，可能會出現葉輪鎖緊螺母松動的情況，這就降低了密封墊的壓緊度，從而造成泄漏問題。

2 催化油漿泵密封失效的相關對策

2.1 采用旋轉型結構進行波紋管的設計

通常所使用的機械密封都是靜止式結構，這樣的結構很容易引起油漿在波紋管縫隙沉積、結焦、積碳等。為了有效解決這一問題，可以使用旋轉型結構進行金屬波紋管的設計。旋轉型結構的金屬波紋管在離心力的作用下能夠進行自身清潔，從而有效的減少波紋管外部沉積、內部結焦情況的出現，同時還可以有效防止因急冷造成波紋管變形的問題。

2.2 開槽斜面擠緊軸套式密封結構

在密封軸套墊的泄漏問題上，可以利用開槽斜面擠緊軸套式的密封結構來進行解決。這樣的定位傳動方式比較可靠，而且安裝、拆卸工作也比較簡單，不易傷軸。同時，還可以設置相應的限位板來方便泵外調整密封壓縮量的工作。波紋管內徑應該設置為450的斜角，這樣可以起到分散應力的效果，使得波紋管的壽命更長。

2.3 采用耐磨摩擦副材料

由于催化油漿泵的輸送介質中存在著固體顆粒，為了可以提高摩擦副動環的耐磨能力，應該在其表面噴涂上一層氧化鉻，靜環的材料可以選用YG6。這樣不僅可以有效的避免動靜環密封面的同時損傷，還可以減少熱裂現象的出現。對于高溫環境中密封環鑲嵌結構脫落的情況，可以改用整體結構密封環，并將其密封壓縮量規定為3.5mm，這樣則可以有效的降低密封面過多的摩擦熱。

2.4 改善密封的冷卻、沖洗效果

催化油漿泵的作用介質溫度高，在短暫的機械負荷和熱負荷作用下，會讓密封面間的穩定液膜由液態轉化成蒸汽，在其轉化過程中造成的溫差會產生輻射狀徑向小裂紋。為了加大密封摩擦副的冷卻作用，應該相應的擴大原來密封壓蓋的進、出冷卻水孔，讓冷卻水的流量加大，從而起到更好的冷卻效果。不僅如此，還可以通過改進自沖洗來對其密封端面的溫升進行有效的控制，加大液相面積，改善摩擦狀態。

3 結束語

在催化油漿泵的實際使用過程中，如果出現密封失效的情況不僅會影響工業的正常生產工作，還會帶來一定的安全隱患。所以必須對其使用材料和結構進行合理的優化，讓催化油漿泵有效運行時間可以延長，降低泄漏故障的發生概率。

[1]黃安福，武金生，豆秀華.催化油漿泵更新改造[J].中國化工貿易，2015，（14）.

[2]李旭光.催化油漿泵密封失效分析及改進措施[J].化工機械，2012，39（1）.

Catalytic Slurry Oil Pump Seal Failure Analysis and Countermeasure Analysis

Li Jian-zong

the main transmission medium for high temperature catalytic slurry oil pump slurry oil，compared with big density，which also contains hard solid catalyst particles.Due to the influence of many factors such as working medium，can make the catalytic slurry oil pump mechanical seal failure problems，result in slurry oil leakage.The catalytic slurry oil seal failure made a brief analysis of the causes and countermeasures.

slurry pump；seal；failure；countermeasures

TE967

A

1003–6490（2016）04–0176–02

2016–04–11

李健宗（1990—），男，廣東梅州人，助理工程師，主要研究方向為煉油化工。