提高高速泵机械密封性能的改造措施.docx

提高高速泵机械密封性能的改造措施1、高速泵机械密封泄漏原因分析在石油化工企业中，高速泵主要适用于小流量高扬程的化工生产场合，由于高速泵长期处于生产运转过程中，不可避免地会出现故障导致机械密封发生泄漏，下文就高速泵的结构、机械密封的材料、发生机械密封泄漏的原因等进行分析，以对高速泵进行设备改造，提高设备机械密封性能，保障高速泵在石油化工生产装置中能够高速平稳地长久运行介质密封（02A）、增速箱密封（06A）以及高位油罐密封（05A）等构成了高速泵密封高速泵机械密封的泄漏点主要包括轴套与轴间的密封、动环与轴套间的密封、动环、静环间密封、对静环与静环座间的密封以及密封端盖与泵体间的密封等在高速泵设备的组成中，有一个空腔存在于高速泵与泵体之间，该空腔主要用于聚集机械密封泄漏的密封油与润滑油，然后，通过排油孔排到油杯中通常来说，通过长周期的运转后，高速泵难免会出现密封泄漏的现象，最终泄漏的油品流入油杯中收集此时，一般是通过对润滑油进行补充的方式缓解漏油问题，而且每过3～5天就必须对增速器邮箱进行润滑油的补充采用此种方式，高速泵运行一段时间以后，由于机械密封的性能随着时间逐渐的变差，油杯与密封油罐内的油品色泽会逐渐变黑。

除此之外，高速泵输送的介质随着机械密封的泄漏也会进入密封腔，进入油杯和密封油罐的内部，这时不仅导致介质的大量泄漏，而且还会使密封油罐内的压力过高，导致轴套磨损严重发生损坏在正常运转过程中，机械密封动环是与连接轴同步转动的，是没有发生相对运动的情况轴承的轴套与机械密封动环之间的密封主要是靠O形圈实现静密封而轴套的磨损则说明了密封油罐内的压力过高，使得动环与轴套之间发生了相对运动，导致机械密封泄漏就目前的高速泵而言，其最高转速能够达到10275r/min而高速泵在较高的转速下，将导致端面较大的相对滑动速度，此外，高速转动还将产生大量的摩擦热，使介质中的一些成分汽化，导致产生大量的气泡造成汽蚀磨损的现象而磨损的摩擦面产生的摩擦热加剧了汽蚀程度，此种情况下，密封端面会造成较快的损坏直至失效，最终使高速泵发生机械密封泄漏的现象2、机械密封泄漏的理论原因分析在对高速泵机械密封泄漏的原因进行理论分析时，不但应对实现机械密封的平衡条件进行综合的考虑，而且必须了解清楚施加于密封面上的所有载荷是否与密封面产生的总承载能力值相符除此之外，理论上，密封面产生的所有承载能力应用于负荷微凸体机械接触承载与流体膜承载，因此，在高速泵正常运转时，后两者产生的承载力应与前者的承载力相等。

然而，根据对高速泵轴套的磨损情况进行分析与计算，对于造成高速泵机械密封泄漏的原因判断中，可归结为高速泵在运行过程中对机械密封面施加的载荷，要远超过密封面可以承受的总承载力，使动环和轴套之间由于直接接触和摩擦引发严重磨损，致使高速泵机械密封发生泄漏现象3、提高高速泵机械密封性能的改造措施通过对高速泵机械密封泄漏问题的原因分析，并结合高速泵的实际装配、密封结构、密封材料构成、使用情况等，总结出对高速泵机械密封泄漏现象进行消除的关键所在，就在于要想方设法地降低高速泵泵体中的机械密封面承受的载荷，而最为有效的办法就是采取增加磨损轴套装配间隙的方法3.1改造60A静环和辅助密封圈的措施浸树脂石墨是构成60A密封静环的材质，该树脂浸渍的石墨材料在高速泵高速运转的状态下，具有较好的工作性能在长周期高速运转中，石墨环会逐渐发生磨损并产生粉末，粉末会随着轴承的运动聚集在辅助密封圈处，尤其是当这些粉末聚集在聚四氟乙烯刃形的密封处，不但会使密封刃产生压痕，而且严重时还将影响补偿环作用的发挥在改造过程中，对密封静环的材质选择方面选用了强度高耐高温以及摩擦性能较好的浸银石墨环，以保障高速泵运转的稳定性保证辅助密封圈良好的弹性对保障高速泵的机械密封性能是极为关键的。

根据上文对辅助密封圈的失效的分析可知，为提高辅助密封全的性能可以将辅助密封圈由聚四氟乙烯契形圈更换为氟橡胶材质的O形圈，同时还要安装一个矩形截面形状的聚四氟乙烯垫圈为有效防止粉末颗粒进入密封圈，必须确保垫圈的内径能够与密封体的接触部位紧密贴合而且，传输介质的压力一般较高，该垫圈能够有效地防止橡胶圈的挤出、脱离O形密封圈的安装结构应为轴向浮动结构，加上弹簧力对补偿环的直接作用，使得补偿环在进行补偿移动时，O形圈就会产生两个一动点，如此不但保障了补偿环补偿作用的发挥，而且有效地确保了辅助O形圈的密封功能，使机械密封的可靠性大大提高此外，还可以在非正常操作时通过增大补偿环的缓冲作用，以此缓解橡胶密封圈的摩擦力较大的问题，达到保护摩擦断面的效果3.2改造60B动环的措施一般情况下，增速器机械密封（60B）端面比压值较小，具有泵转速极高与密封端面两侧的压力为零的特点若是增速器机械密封的端面比压值较大，反而会使其增速器的机械密封磨损加剧因此对于增速器机械密封的改造应在保持原有的端面比压不变的基础上对动环进行重新设计，采取新的变动环的材质和结构动环的材质可选用硬质的合金材料，轴套选用不锈钢材料制作，并要适当地增加动环厚度。

3.3改造泵入口管线的措施在高速泵安装过程中，施工人员有时未在泵的入口安装过滤器，致使石油化工生产装置中出现大量颗粒状的灰尘杂物等杂质，从泵的入口进入高速泵的内部，导致其机械密封的泄漏进一步严重化因此，在对高速泵进行安装时，必须在介质的入口处安装一个Y形过滤器，以便达到过滤大量颗粒杂尘的目的，改善高速泵机械密封内部工作环境的效果，提高机械密封性能3.4改造静环补偿元件的措施高速泵泵腔的轴向尺寸一般都是无法调整的，虽然可以通过改用大弹簧，或是增大弹簧的直径、丝径等措施，可以对介质对补偿元件的破坏程度发挥最直接有效的改善效果，然而，必须注意的是，这将大大加大了弹簧的回弹情况若是实际的运作负荷情况保持不变，就会导致密封的变形量减少，从而加大了安装过程的难度除此之外，由于高速泵的转速最高可达10275r/min，因此，高速泵在高速运作时导致的高速振动，也是高速泵发生机械密封泄漏的因素之一可见，采取措施对静环的密封性、随意性进行改造，可以有效改善高速泵机械密封泄漏的情况鉴于此，可供使用的具体方法就是在不对轴向尺寸进行调整的前提下，调整、改变静环弹性元件的材质、结构可以选用金属焊接波纹管替代补偿机构多弹簧，由于其结构的特殊性，不仅能发挥较好的密封效果，而且还能有效地降低补偿机构的摩擦力，进而改善了静环的随意性。

此外，相对于多弹簧机构，金属波纹管能够有效地弥补高速泵高速旋转时补偿能力差的不足通过对静环的有效改造，可以避免黏稠性的介质将弹簧黏住的现象，减少静止环端面倾斜、偏磨、静环卡死等情况的发生，有效地延长高速泵机械密封的使用寿命4、结语液氮、丙烯、甲烷及液化气等工业生产常用介质的输送是高速泵的主要应用场合，如果在输送工业介质的生产过程中，高速泵发生机械密封泄漏的现象，则会造成介质的泄漏，严重时，还可能引发火灾、爆炸等安全事故，造成企业经济效益和人员生命财产的损失对于生产装置中高速泵密封泄漏的现象，无论是检查抢修，还是更换新的密封机械，或是停车检修，均无法取得良好的修复效果在石油化工装置生产运行过程中，高速泵机械密封泄漏情况的频发，不但增加了企业的生产装置停工检修费用，还对装置的正常生产造成了不良影响因此，对高速泵的密封泄漏原因进行详细的分析，并有针对性地探讨设备改造的方法、提高高速泵机械密封的性能，具有非常重大的意义参考文献：[1]莫少兵.高速泵机械密封改造与安装[J].商品与质量,2016(15):228-229.[2]赵鹏.机泵机械密封泄漏的原因分析[J].中国石油石化,2016(14):129-129.[3]郑森.泵用机械密封泄漏原因分析及其维护探讨[J].工业,2016(11):81-81.[4]李才付.除臭系统泵机械密封泄漏原因分析及对策[J].中国设备工程,2017(2):51-53.[5]王春燕.机泵机械密封泄漏的原因分析与对策[J].华民居旬刊,2014(7):96-96.王全发.高速泵机械密封泄漏原因分析及改造措施[J].中国设备工程,2020(14):153-154.。