熱油泵機(jī)械密封失效分析及結(jié)構(gòu)改造分析

李澤

摘要：就通常而言，在芳烴二甲苯裝置以及配套裝置的構(gòu)建過程當(dāng)中，熱油泵作為各分餾塔的進(jìn)料泵、塔底泵設(shè)備主要傳輸介質(zhì)為對二甲苯及對二乙基苯等。在設(shè)施工作中的油溫會處于310度至360度之間，而上述兩種高溫?zé)嵊捅迷谶\(yùn)行過程當(dāng)中是整體裝置極為重要的設(shè)備，由于運(yùn)輸介質(zhì)主要為高溫油液，如若油液泄露，泄漏將會存在出現(xiàn)極為嚴(yán)重火災(zāi)事故風(fēng)險(xiǎn)。此外，如若設(shè)備停車，將在生產(chǎn)過程中致使全部生產(chǎn)停車。目前現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，機(jī)械密封沖洗系統(tǒng)以及在機(jī)械密封結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程當(dāng)中存在一定程度的缺點(diǎn)，而通過對相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合性改進(jìn)，能夠解決密封結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)壽命短的問題，并且能夠使各類問題得以消除。由此，文章對熱油泵機(jī)械密封失效進(jìn)行分析，并且對其結(jié)構(gòu)改造工作進(jìn)行探究。希望能夠幫助熱油泵機(jī)械解決密封失效問題。

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封;熱油泵;失效分析

引言：

在芳烴二甲苯生產(chǎn)裝置構(gòu)建過程當(dāng)中，熱油泵是傳輸介質(zhì)的重要設(shè)備，并且在構(gòu)建過程當(dāng)中，機(jī)械密封會應(yīng)用串聯(lián)波紋管密封的方式，而為了使裝置的運(yùn)行安全性提升，會在運(yùn)行過程當(dāng)中應(yīng)用一開一備的雙向系統(tǒng)，并且其備用的時間如若超過168小時之后，則整體泵在啟動時會存在著油液位快速下降的問題，并且存在著密封液向其泵內(nèi)存在大量泄漏的問題，由此導(dǎo)致導(dǎo)熱油損耗。通過相應(yīng)的分析可以認(rèn)為，上述情況為一級密封失效問題。

1對原裝波紋管的機(jī)械密封性進(jìn)行分析

在此次研究過程當(dāng)中，在系統(tǒng)工作時，系統(tǒng)內(nèi)部的隔離液會通過冷卻系統(tǒng)，由外部油系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制性的綜合性循環(huán)，在冷卻之后，隔液離會由下部進(jìn)入口進(jìn)入到新機(jī)械封腔體，并且而后由頂部排出，相應(yīng)的流程可由圖1予以顯示。

由此，將密封摩擦所產(chǎn)生波紋紋機(jī)械密封失效，并且相關(guān)的高溫介質(zhì)泄漏到大氣，而產(chǎn)生火災(zāi)油站系統(tǒng)在構(gòu)建過程當(dāng)中，需要將隔離液冷卻溫度設(shè)定為40～45度，并且將整體系統(tǒng)加壓密封加0.4MPa，由此確保介質(zhì)并不會存在泄漏問題。

2對波紋管機(jī)械密封失效的情況進(jìn)行分析

在整體熱油泵的運(yùn)行過程當(dāng)中，由于其自身為極為關(guān)鍵的重要設(shè)備，因此規(guī)定每隔2個月便需要對其運(yùn)行以及備用泵進(jìn)行油的更換，由此確保兩臺設(shè)備均具有較為完好的特征，在切泵之后，與原運(yùn)行泵便會轉(zhuǎn)為熱態(tài)備用狀態(tài)。由此通過回流管路確保介質(zhì)能夠在備用泵的泵腔內(nèi)流動。并且泵腔內(nèi)所具有的溫度與運(yùn)行泵相等，由此保證其能夠具備隨時啟動的現(xiàn)實(shí)條件。在此次研究過程當(dāng)中，所選取的熱油泵多次存在備用泵啟動后便出現(xiàn)隔離液內(nèi)滲的問題，并且其泄漏量逐步的增加，由此需要停機(jī)，對其機(jī)械密封進(jìn)行更換，而較為頻繁的機(jī)械密封拆解，使得裝置連續(xù)生產(chǎn)性無法得到保障，并且機(jī)械密封價值相對較高人工相對較貴，由此使得設(shè)備在維修過程當(dāng)中費(fèi)用始終居高不下。

3對失效原因進(jìn)行綜合性的分析

在此次研究過程當(dāng)中，將波紋管機(jī)械密封組件拆下之后，應(yīng)用0.8MPa油壓進(jìn)行靜壓試驗(yàn)，在觀察30分鐘之后并未出現(xiàn)泄露點(diǎn)，隨后通過檢測可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封動環(huán)的環(huán)端面存在結(jié)焦問題，而由此認(rèn)為由于端面擁有不均勻的結(jié)焦物質(zhì)，使隔離液在通過并不能夠完全緊密貼合摩擦副端面中會向泵內(nèi)泄露，由此需要對結(jié)焦原因進(jìn)行分析。在正常工作時，根據(jù)情況，泵在兩個月備用狀態(tài)之后，處于啟動狀態(tài)后便會出現(xiàn)泄露問題，由此認(rèn)為摩擦副端面的結(jié)焦會產(chǎn)生于被動以及相應(yīng)的泵啟動階段。而原裝波紋管機(jī)械密封動環(huán)會應(yīng)用高級抗泡疤石墨，并且靜環(huán)構(gòu)建材料會應(yīng)用無壓燒結(jié)碳化硅，由此可以排除動靜環(huán)材料所存在的結(jié)焦問題，因此結(jié)焦問題僅有可能在高溫條件之下，隔離液或者相應(yīng)的泵送介質(zhì)存在碳化而產(chǎn)生。此外，在研究過程當(dāng)中，通過對備泵期間結(jié)焦原因進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，狹長通道致使隔離液流速不暢等諸多結(jié)構(gòu)原因是備泵期間結(jié)焦的主要原因。

4對改造措施進(jìn)行分析

在此次研究過程當(dāng)中，相關(guān)的改造方式主要是機(jī)械密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合性的改造，具體改造方法可由以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析。首先，需要優(yōu)化一級密封非補(bǔ)償環(huán)的安裝方式，并且需要對防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，需要將一級密封非補(bǔ)償環(huán)的各類安裝方式，由傳統(tǒng)的大氣側(cè)裝入方式向由介質(zhì)側(cè)裝入方式轉(zhuǎn)變，由此能夠使該補(bǔ)償環(huán)受力更為均勻，并且使其安裝平衡性得以提高。第二，可以將一級密封補(bǔ)償環(huán)及組件的內(nèi)徑規(guī)格增大，并且增大幅度需達(dá)10毫米。原裝機(jī)械密封介質(zhì)在構(gòu)建過程當(dāng)中，動靜環(huán)摩擦副與機(jī)封沖洗腔之間會擁有較為狹長的管道，而將相應(yīng)的長管道距離縮短，能夠使更多隔離液由此進(jìn)入至一級密封測之內(nèi)，并且使隔離液在流動過程當(dāng)中能夠呈現(xiàn)出湍流狀態(tài)，由此能夠更為充分的對密封端面所產(chǎn)生的熱量帶走。第三，在改造過程當(dāng)中可以增加導(dǎo)流套，導(dǎo)流套靠近泵內(nèi)側(cè)的回流孔需要沿圓周均勻分布，使隔離液在機(jī)封腔之內(nèi)能夠更加均勻的流動。在對導(dǎo)流套域增加之后，能夠防止隔離液在其機(jī)封沖洗腔之內(nèi)存在“走捷徑”的問題，由此避免在運(yùn)行過程當(dāng)中存在局部換熱的現(xiàn)實(shí)問題，同時能夠進(jìn)一步使隔離在一級密封內(nèi)測腔內(nèi)停留換熱時間得到增加。導(dǎo)流套的回流孔會靠近介質(zhì)側(cè)的動靜環(huán)摩擦副，主要的目的在于使摩擦副處所具有的隔離液能夠形成湍流狀態(tài)，由此能夠更為充分地帶走一級密封端所產(chǎn)生的熱量。

結(jié)語：

在熱油機(jī)泵的應(yīng)用過程當(dāng)中，機(jī)械密封失效會有諸多原因，通過上述的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)改造能夠使得結(jié)焦問題得到有效解決，并且使換熱效果得到增強(qiáng)，使得密封運(yùn)行效果得以大幅度的提升，確保機(jī)械完好率得以提高，使運(yùn)營費(fèi)用降低。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周有石. 高溫油泵機(jī)械密封故障分析及改造[J]. 安全、健康和環(huán)境，2003，3（11）：22-23.

[2] 楊鼎麟. 延遲焦化裝置貧吸收柴油泵密封失效分析與改造[J]. 中國設(shè)備工程，2017（22）：48-50.

[3] 石全生，李鵬，王鶴. 關(guān)鍵設(shè)備機(jī)械密封泄漏分析及處理[J]. 中國設(shè)備工程，2018（8）：44-45.