1富液泵机械密封泄漏及处理。
我厂气体净化工艺采用NHD溶液脱除酸性气体。该系统所用富液泵型号为HPKS200400,流量600m 3/h,扬程52m,吸入压力为常压,排出压力05MPa,介质温度-5,轴功率132kW,转速1480r/min.该泵原选用机封为152360内装式,单弹簧,平衡型机械密封,动环为304不锈钢座镶嵌石墨,静环为碳化硅材料。因机封经常泄漏,给生产造成被动。
11原因分析。
通过对泄漏机械密封的拆检发现,经常出现的问题是机封动环卡死在轴套上,弹簧无法补偿,这是造成动静环密封端面不能良好贴合,从而破坏了液膜平衡,造成液体大量泄漏的主要原因。据统计,泄漏一是发生在运行过程中,二是发生在泵长期备车,需要倒泵开启时。
分析认为,造成动环卡死的直接原因是机械密封的辅助O型橡胶密封圈在NHD溶液环境下膨胀变形而引起的。
12改进措施及效果。
采用波纹管机械密封MFL85N65(单端面,平衡型,动静环为碳石墨-碳化硅),辅助密封圈和轴套之间的密封是静止的,依靠波纹管起到机械密封与运动主轴之间的恒定调节作用,从而补偿动静环端面的磨损,使密封端面良好贴合,彻底解决了机封因辅助O型圈泡胀问题而导致的泄漏。
2台富液泵自2005年6月改用波纹管机械密封后,现场密封效果很好,使用寿命达到3a. 2冷凝液泵机械密封泄漏及处理我厂气体变换系统变换气降温分离后的冷凝液需送往气化工段再利用。变换冷凝液温度为129,所配置冷凝液泵型号为WAN8050250,流量50m3/h,扬程80m,吸入压力03MPa,排出压力11MPa,轴功率22kW,转速2950 r/min.该泵原选用机封为RH45内装式,单弹簧,非平衡型机械密封,辅助设施选用自冲洗。
摩擦副选取硬对硬,均为硬质合金。该机械密封投入运行仅1月即出现泄漏。拆检发现动静环磨损严重,密封面磨掉3mm以上,出现有环向沟纹。
21原因分析。
(1)该泵摩擦副选用硬质合金对硬质合金,由于采用非平衡机封,再加上弹簧的静压力,造成PV值>44MPa!m/s,这样,运行时密封端面(摩擦副)会产生大量的摩擦热。
(2)由于采用自冲洗设计,本来介质温度就高,但因冲洗液温度也高,这就造成摩擦副产生的热量无法及时散掉。轻者使液膜汽化,密封失效;重者使密封端面磨损严重,产生沟纹,甚至出现裂纹。
22改进措施及效果。
改用152345型机械密封。该机械密封为单端面,平衡型,动静环为碳石墨-碳化硅,O型圈为氟橡胶,较好地解决了PV值过高问题。辅助设施冲洗系统增加冲洗冷却器。冷却器为盘管式,管内为被冷却介质,管外为冷却水,冷却面积一般在1m2以下。使用过程中一定要控制好被冷却流体的流量,满足冲洗要求即可,不可过多。否则,如果高温流体过多,冷却管表面温度过高,会造成结垢而影响换热效果。
2台冷凝液泵自2006年6月改用152345型机械密封后,现场密封效果大为改观,机封使用寿命在1a以上。
3脱碳泵机械密封泄漏及处理。
2004年我厂对180kt/a甲醇装置脱碳系统进行扩产改造,新增1台150AY1502型脱碳泵。在生产中,机械密封频繁泄漏,并且机组振动大,轴承超温,不能适应生产需要。
经检查,分析,发现导致机械密封泄漏的原因不是机械密封,而是泵的轴承选用不当。
150AY1502型脱碳泵高压端原为角接触轴承D46314,成对双联背对背安装,轴承游隙大,存在疲劳点蚀和塑性变形。为此,将角接触轴承改为圆锥滚子轴承,采用可分离型D30314圆锥滚子轴承,滚子与滚道为线接触,可承受较重的径向和轴向联合负荷。圆锥滚子轴承采用加强型结构(直径加大,长度加长,数目增多),从而使轴承的承载能力和疲劳寿命显着提高。圆锥滚子轴承D30314在满足脱碳泵2950r/min转速的前提下,比角接触轴承D46314在承受额定载荷能力上更有优势,耐冲击,泵运转时噪音小,振动小。
脱碳泵自2004年改造后,设备故障率大大降低,每次检修后运行周期达2a以上。