泵机械密封运行过程的维护与检修安装

第12期(总第184期)

润滑与密封

LUBRICATIONENGINEERING

Dec12006

No112(serialNo1184)

泵机械密封运行过程的维护与检修安装

刘亚川

(四川南充炼油化工总厂一车间　四川南充637000)

摘要:分析了石油化工企业生产中泵机械密封常出现的泄漏、损坏故障,对运行过程中泵机械密封的维护、检修等方面的问题进行了探讨,对提高泵机械密封的维护检修水平有一定参考作用。

关键词:机械密封;泄漏;运行维护

中图分类号:TH136　文献标识码:B　文章编号:0254-0150(2006)12-210-2　随着炼油化工企业的飞速发展,工业流程化生产、自动化操运水平不断提高,运转设备的稳定性、可靠性运行显得更为重要。机泵是生产装置运行的动力。机泵运行设备非计划停运事故主要与泵机械密封出现的泄漏、损坏故障有关。

1　泵机械密封泄漏、损坏故障类型及原因分析环破裂。密封环裂纹一般是径向发散型的,可能是一条或多条。是这些裂缝沟通了整个密封面,使泄漏面增大。

114　液固颗粒串入损坏

由于工艺过程中液固颗粒介质的存在,这些介质易进入机械密封,如我厂的芳构化装置机械密封因工艺过程,易串入交换剂颗粒;重油催化装置泵机械密封易串入催化剂颗粒;醚化装置泵机械密封也同样易串入交换剂颗粒。在检修机泵密封时,发现采用一般的机械密封会构成5种危害:①密封端面的加剧磨损:密封面之间因颗粒泄漏进入端面,起着磨料作用,加速了密封面的磨损。②介质侧颗粒堵塞:由于颗粒的堆积、架桥,阻碍了弹簧、销和辅助密封圈的运动,从而导致补偿环的追随性和浮动性下降。③大气侧颗粒堵塞:由于常规设计的机械密封密封面内径和轴(或轴套)之间的间隙较小,泄漏的固体不能及时排出,易堆积、阻塞,阻碍了辅助密封圈的运动,从而导致密封失败。④磨蚀:指密封元件表面由于受到磨蚀性颗粒的作用而产生局部咬蚀、撕裂。它通常发生在使用较软的钢材或石墨材料时,是由于冲洗或封液的冲击而造成的。在有颗粒介质的情况下,磨蚀更加严重。⑤传动元件的磨损:由于传动销这些元件处于颗粒介质中,运动时由于颗粒的研磨作用加剧了元件本身的磨损。使泵机械密封使用寿命短,泄漏经常发生,并频繁修理和更换密封。

2　机械密封的操作与维护

泵机械密封常遇到损坏形式可分为:腐蚀损坏、热磨损坏、机械损坏、液固颗粒串入4种基本类型。

111　腐蚀损坏

机械密封环所用材料,如不锈钢、铝、铬合金等,其表面金属环接触腐蚀性介质,而金属自身又不耐腐蚀,就会产生表面腐蚀。在生产运行过程中,缺氧条件下新氧化膜很难生成,使电偶腐蚀加剧,造成表面均匀腐蚀,并破坏了动静密封面。其现象是逐渐出现泄漏,并发出摩擦声响。

112　热损坏

大多数泵机械密封都是考虑在液态环境中工作,因此开车前密封面就必须浸在液体之中。如果操作人员失误、突然停电或设备启动时密封压力不足,未达到满充液面,端面在干摩擦或冷却不良时,由于温度升高产生CO2气体,断面变粗糙,使机械密封部件老化,甚至破裂,造成密封面泄漏和大量泄漏现象。

113　机械损坏

泵机械密封选用堆焊硬质合金、铸铁、碳化钨、碳化钛等密封环时,容易出现机械应力破裂,主要因为材料在加工制造过程中,有本体应力的存在。如焊加工时,有残余应力,在工作环境中,若存在旋转离心力、摩擦热应力或运行过程中突然停电时,系统工艺配合不好,应力破坏就很难避免。温度越高,应力机械破裂加快,造成密封环端面剧烈摩擦,直至密封

收稿日期:2006-04-21

联系人:刘亚川,E2mail:liuqs2@petrochina1com1cn1

正确地操作和使用对机械密封寿命的影响至关重要。一般说来,对于大多数机械密封,使用时应注意以下几点:

(1)大多数机械密封设计时都是考虑在液态的

环境中工作,因此开车以前密封面就必须浸在液体之中,干运转会严重破坏密封面,影响密封的使用和寿

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2006年第12期刘亚川:泵机械密封运行过程的维护与检修安装211

命。当然点动设备确认电机转向不会破坏密封,但全速运转的设备的机械密封必须工作在液体当中。

(2)与设备相连的管道系统也必须清理干净,

mm。泵叶轮口环不大于0106～011mm。轴套部位不

大于0104～0106mm。

(2)在泵叶轮找静平衡在3000r/min运转的叶

该系统的杂物如不及时清理干净,长期运转后,杂物有可能进入密封中,从而影响密封的寿命。新设备密封的提前失效大多数是由于这种原因造成的。因此新设备开车前在进口设置过滤器很有必要。

(3)打开冷却或冲洗系统,无论设备是否运转,

轮,不平衡量不得大于表1规定。

表1　泵叶轮静平衡不平允许值

叶轮外径/mm不平衡量/(g・cm)

≤2003

201～300301～400401～500

58

10

　(3)当单级泵的叶轮直径超过300mm或两级泵

最好不要切断冷却或冲洗系统,尤其是在设备输送的是热的介质或介质冷却后有可能结晶的情况下。

(4)做好设备润滑的状态监测,严格执行润滑的叶轮直径超过250mm时,还要进一步检查转子的动平衡。允许剩余不平衡量计算公式为:

Umax=635W/n

(1)

油的“三级过滤”制度,使运转机泵有良好的润滑工作环境和平稳运行。机泵运行越平稳机械密封效果越好。

(5)对于新安装的设备,在第一次运转时,开

式中:Umax为剩余不平衡量(g・cm);W为连轴器质量(kg);n为泵的转速(r/min)。

(4)对于机泵是弹性柱销式及其它用铸铁制造

始有可能发生轻微的泄漏,这是正常现象,随着密封的磨合,泄漏量会减少直至不泄漏。但如果持续泄漏,说明辅助密封系统有可能被损坏或是密封面被破坏。

(6)设备运转的好坏也是影响密封寿命的一个

的连轴器,直径超过<125mm、总长度超过300mm时,需进行动平衡校验,允许剩余不平衡值需用式

(1)计算。

313　泵机械密封各部件的相对位置公差控制

(1)密封箱与轴的同轴度0110mm;(2)密封箱与轴的垂直度0105mm;(3)转子的轴向串量0130mm;

(4)压盖与密封箱配合止口同轴度0110mm;(5)泵对电机单独运转时其振幅小于0103mm;(6)运行过程中泵与电机的同心度,轴向0108mm,径向0110mm;

(7)立式泵采用钢性连轴器的同心度,轴向0104mm,径向0105mm;

(8)泵运转时双振幅值最大不超过0106mm。4　结束语

关键因素。泵的汽蚀不但影响泵的性能,也会对密封产生不利的影响。汽蚀会造成轴的不正常振动和摆动,使轴承损坏,密封腔也会过热,从而破坏密封面之间形成的液膜,最终导致密封失败。

3　泵机械密封检修安装程序和技术要求311　规范泵机械密封检修安装程序

(1)了解泵的型号及结构,确定配件符合生产

工艺设备要求。

(2)静环向压盖上组装,检查静环密封圈。如

果是V型圈注意方向,O型圈不要滚动,防转销与静环间隙保持1～2mm。压盖与密封面中心线的垂直度误差不大于0102mm。如炼化工业油类介质可控制

0104mm以下。

(3)机械密封定位前,转子轴向应固定,轴向

机泵是炼化装置的动力,而机泵正常运转的重点是做好机泵轴的密封工作。总结炼化生产中机泵机械密封运行过程的维护和检修经验,进一步提高运转过程维护和检修质量,才能确保炼油化工企业长周期、满负荷的安全生产。

参考文献

【1】王汝美.实用机械密封技术问答[M].2版.北京:中

国石化出版社,2004.

【2】陈东.机械密封在工业泵中的使用及检修[OL].www.

pmec.net.2005-06-20.

串量不大于0130mm。

(4)安装带有静环的压盖,在紧压时要特别注

意防止端面偏差。压盖与密封箱端面间隙最大差值应小于0104mm。压盖和静环对轴的径向沿周围各点的最大差值小于0110mm。

312　泵机械密封安装技术要求

泵转子部分的技术要求为:

(1)轴的径向运转最大跳动不大于0103～0105

【3】王双全,等.固液两相流泵机械密封的正确选型与使用

[OL].www1pmec1net12005-11-10.

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