離心泵機械密封故障分析與對策

高亞東，高園園

（陜西延長石油天然氣有限責任公司，陜西 延安 717403）

1 綜述

延安石油化工廠環保六套裝置分別為60萬t/a液化氣精制裝置、10萬t/a干氣脫硫裝置、5000t/a硫磺回收裝置、4000t/a堿渣處理裝置、15t/h酸性水汽提裝置、2萬t/a硫磺精制裝置，介質復雜，有酸有堿，且部分介質含有固體顆粒。

機械密封是指由至少一對垂直于旋轉軸線的端面在流體壓力和補償機構彈力的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。彈力加載機構與輔助密封是金屬波紋管的機械密封，稱為金屬波紋管密封，否則稱之為彈簧機械密封。和軸共同旋轉的密封環稱為動環，靜止的密封環稱為靜環。

2 機泵機械密封運行中存在的問題

2.1 動環材質為四氟的密封面易磨損

5000t/a堿渣處理裝置部分機泵機械密封動環材質為聚四氟乙烯，但堿渣處理裝置多數介質含有固體小顆粒，固體顆粒易損壞密封面，造成機械密封泄漏，進而影響機泵正常運行。圖1為機械密封動環。

2.2 硫漿泵機械密封動環小彈簧易失去彈性

硫磺回收裝置硫漿泵機械密封為雙端面小彈簧機封，由于介質端經常有硫磺泄漏，導致動環小彈簧被硫磺堵塞而失去彈性，進而導致機械密封泄漏，機械密封維修頻次較高。

圖1 機械密封動環Fig.1 Mechanical Seal Ring

2.3 部分機械密封靜環O型圈易膨脹

液化氣精制裝置液化氣脫硫醇溶劑油泵和液化氣脫硫醇抽提堿液循環泵使用相同規格的機械密封，液化氣脫硫醇溶劑油泵介質為溶劑油及二硫化物含少量堿液，液化氣脫硫醇抽提堿液循環泵介質為堿液含少量溶劑油及二硫化物，由于介質的特殊性，該機械密封頻繁因靜環O型圈膨脹導致泄漏，機械密封維修頻次較高[1]。圖2為機械密封動環O型圈。

3 機泵機械密封改造方案

3.1 動環摩擦面材質由聚四氟乙烯改為硬質合金

圖2 機械密封動環O型圈Fig.2 Mechanical Seal Ring O-Rings

堿渣處理裝置介質中含有小顆粒的機泵機械密封動環摩擦面材質由聚四氟乙烯改為硬質合金，改造后機械密封使用效果較好，泄漏率明顯降低。圖3改造后機械密封動環。

圖3 改造后機械密封動環Fig.3 After Transforming Mechanical Seal Ring

3.2 硫漿泵機械密封動環改為波紋管

硫磺回收裝置硫漿泵機械密封動環改為波紋管后，機械密封使用壽命增長，泄漏率降低。

3.3 機械密封靜環改為波紋管

因材質既耐堿液腐蝕又耐溶劑油和二硫化物腐蝕的靜環O型圈費用較高，經綜合考慮將靜環改為波紋管，改造后機械密封泄漏率降低。

4 機泵機械密封改造前后維修情況對比及經濟效益分析

4.1 機泵機械密封改造前后維修情況對比

機泵機械密封改造后運行良好，徹底解決了部分機械密封容易泄漏，機泵維修頻次降低，并且降低了維修人員和操作人員的勞動強度。改造前后維修情況對比具體比較見表1。

4.2 機泵機械密封改造后經濟效益分析

一年內機械密封少花費用：

（4.5次/月-0.75次/月） ×12月 =45次

45次×4000元/次=180000元

表1 機械密封改造前后維修情況對比Tab.1 Mechanical Seal Repair Comparison Between Before and After The Transformation

通過車間的共同努力機泵機械密封維護頻次降低，降低了生產成本。通過計算得出一年內少花費用為180000元。

5 總結

延安石油化工廠環保六套裝置機泵部分機械密封改造前由于種種問題，影響了機泵正常運行。為此，對裝置部分機泵機械密封進行了技術改造，改造后機泵機械密封運行良好，確保了環保六套裝置的長周期平穩運行。希望改造方案能夠給機泵機械密封存在類似問題的企業帶來一些幫助。