通過對乙烯裝置堿液循環泵機械密封頻繁失效的原因進行分析,改進了密封結構和摩擦副材料,取得了良好的密封效果和經濟效益。
乙烯裝置壓縮系統(tong)濃(nong)堿(jian)液(ye)循(xun)環泵是(shi)堿(jian)洗塔的塔底循(xun)環泵,它(ta)將經裂解氣(qi)堿(jian)洗過的堿(jian)液(ye)輸送到塔頂,使堿(jian)液(ye)循(xun)環使用(yong)。該(gai)泵在實際運(yun)行中(zhong),頻繁(fan)發生泄漏(lou),機械密(mi)封(feng)在安裝運(yun)行一周左(zuo)右開始微漏(lou),1~2個月內泄漏(lou)量增大,無法(fa)繼續使用(yong)。嚴重影響了裝置的環保達標和長期穩定運(yun)行。
(1) 基本情況:該泵為單吸懸臂臥式離心泵,主要技術參數如下
介質成份:含膠狀、顆粒雜質的20%NaOH液體
介質溫度:45℃
介質粘度:1070CP
流量:30m3/h
揚程:18m
吸入壓力:1.078MPa
排出壓力:1.272MPa
軸功率:2.7KW續使用。
電機(ji)轉數:2950r/m
將失效后的機械密封解體,其損壞情況如下:
(1)動環和動環座、軸套間的間隙被阻塞
(2)動環和靜環有環狀磨損痕跡
(3)密封腔內有焦狀聚合物、顆粒等雜質和結晶物
(4)彈(dan)簧銹蝕嚴重,被雜質(zhi)和結晶物(wu)卡澀,彈(dan)性不足。
(2)失效分析
一般(ban)機(ji)械密封(feng)(feng)失(shi)效(xiao)主要有4種形式(shi),即腐蝕、熱(re)損(sun)、磨(mo)損(sun)和(he)安裝、運轉(zhuan)等因素引起(qi)的(de)(de)失(shi)效(xiao)。該泵(beng)解體(ti)后密封(feng)(feng)面(mian)無劃痕和(he)磨(mo)損(sun),因此可以(yi)排除密封(feng)(feng)面(mian)物理損(sun)傷方面(mian)的(de)(de)原因。考慮到密封(feng)(feng)腔內(nei)結(jie)晶物和(he)銹皮較多,同時結(jie)合機(ji)械密封(feng)(feng)失(shi)效(xiao)的(de)(de)諸多表現(xian),初步判定所輸送介質的(de)(de)易結(jie)晶性(xing)(xing)和(he)腐蝕性(xing)(xing)是(shi)引起(qi)密封(feng)(feng)失(shi)效(xiao)的(de)(de)主要原因。
(3)改進措施
a.改(gai)變彈(dan)(dan)(dan)性元件(jian)結構:將(jiang)(jiang)彈(dan)(dan)(dan)性元件(jian)由彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)改(gai)為波(bo)(bo)紋管(guan),波(bo)(bo)紋管(guan)既(ji)(ji)是彈(dan)(dan)(dan)性元件(jian)又(you)是動(dong)(dong)環(huan)(huan)的(de)(de)輔(fu)助密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)圈(quan)(quan),省(sheng)(sheng)去原動(dong)(dong)環(huan)(huan)與(yu)軸套間的(de)(de)O型圈(quan)(quan),只須在動(dong)(dong)環(huan)(huan)座尾處加(jia)一密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)墊封(feng)(feng)(feng)住該處的(de)(de)物料,這樣既(ji)(ji)解決(jue)了O型圈(quan)(quan)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)與(yu)補(bu)(bu)償的(de)(de)矛盾,又(you)將(jiang)(jiang)原準靜密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)改(gai)為完(wan)全靜密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng),使密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)可靠性提(ti)高。改(gai)用波(bo)(bo)紋管(guan)還(huan)省(sheng)(sheng)去了彈(dan)(dan)(dan)簧(huang)機械密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)傳動(dong)(dong)銷以及(ji)動(dong)(dong)環(huan)(huan)與(yu)動(dong)(dong)環(huan)(huan)座之間的(de)(de)配合面,避免了由固體顆粒物的(de)(de)沉積(ji)而引起的(de)(de)動(dong)(dong)環(huan)(huan)動(dong)(dong)作失靈,進一步提(ti)高了機封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)整體性能。波(bo)(bo)紋管(guan)既(ji)(ji)提(ti)供彈(dan)(dan)(dan)性補(bu)(bu)償又(you)提(ti)供扭(niu)矩,具有更(geng)好的(de)(de)追隨性和補(bu)(bu)償能力(li)。
b.靜環補(bu)償(chang)(chang)(chang)取(qu)代動環補(bu)償(chang)(chang)(chang):在機(ji)封組件中動環部分的質量(liang)遠(yuan)比靜環部分大,故運轉起來旋轉動量(liang)也大。改為靜環補(bu)償(chang)(chang)(chang)后降低了(le)旋轉動量(liang),提(ti)高(gao)了(le)整個機(ji)封組件的穩定(ding)性和可靠(kao)性。
c.增大動(dong)環與軸套間(jian)隙:增大該間(jian)隙可避免結晶物和銹皮的沉積,在(zai)保證(zheng)端(duan)面比壓(ya)的前提下增大動(dong)環內(nei)徑(jing)或減小(xiao)軸套內(nei)徑(jing)均(jun)可。根據有(you)關(guan)資(zi)料推薦,將間(jian)隙由原來的0.38mm增至0.5mm。
d.適當增大(da)沖(chong)冼線(xian)孔(kong)徑:針對結晶(jing)物和銹(xiu)皮較多(duo)的實(shi)際情(qing)況,增加(jia)沖(chong)洗(xi)量可以有效(xiao)地解決固體顆粒物的沉積(ji),故須將原沖(chong)洗(xi)線(xian)孔(kong)徑由12.7mm增至19.05mm。但應(ying)注意(yi),過大(da)地增加(jia)孔(kong)徑會降低(di)泵的效(xiao)率(lv)。
e.增加(jia)入口濾(lv)網目(mu)數(shu)(shu):增加(jia)濾(lv)網目(mu)數(shu)(shu)可有效防止(zhi)固(gu)體顆(ke)粒物進入密封(feng)腔,為(wei)(wei)機械密封(feng)提(ti)供(gong)較為(wei)(wei)理想的工作環境。
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