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提高高速泵机械密封性能的改造措施
添加:2022-10-10 11:52:17    游览:979    来源:网络

  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,而有效的办法就是采取增加磨损轴套装配间隙的方法。

  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。

  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、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。

  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。

  结束语

  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。

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