催化油漿泵密封失效分析及對(duì)策分析

李健宗

（中石油云南石化有限公司，云南安寧 650300）

催化油漿泵密封失效分析及對(duì)策分析

李健宗

（中石油云南石化有限公司，云南安寧 650300）

催化油漿泵輸送的主要介質(zhì)為高溫的油漿，密度相較大，其中還含有堅(jiān)硬的固體催化劑顆粒。由于受到工況介質(zhì)等許多因素的影響，會(huì)使催化油漿泵出現(xiàn)機(jī)械密封失效的問(wèn)題，導(dǎo)致油漿泄漏。對(duì)催化油漿密封失效的原因及其解決對(duì)策進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

油漿泵；密封；失效；對(duì)策

1 催化油漿泵密封失效原因分析

催化油漿泵的密封通常屬于DBM-90焊接波紋管機(jī)械密封，這樣的密封結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要有以下四點(diǎn)：

第一，動(dòng)環(huán)摩擦副低膨脹合金鑲嵌，靜環(huán)摩擦副為浸銻石墨。

第二，動(dòng)環(huán)和軸套法蘭、螺釘相互連接。

第三，由葉輪壓緊軸套來(lái)完成軸套密封墊的密封。

第四，靜止式金屬波紋管結(jié)構(gòu)。

催化油漿泵的傳輸介質(zhì)為催化油漿，油漿的溫度比較高，而且其中存在著不少催化劑等固體顆粒，使得催化油漿泵的運(yùn)行環(huán)境變得更加惡劣。催化油漿泵機(jī)械密封失效泄漏的原因主要有以下幾點(diǎn)。

1.1 摩擦副磨損有熱裂紋

DBM-90焊接波紋管機(jī)械密封靜環(huán)摩擦副所使用的材料為浸銻石墨，通過(guò)對(duì)油漿泵的拆檢，可以發(fā)現(xiàn)在靜環(huán)摩擦副的內(nèi)外緣出存在著一些缺口，而且還出現(xiàn)了不少端面裂紋。由于介質(zhì)中存在著固體顆粒，如果實(shí)際的操作工藝條件出現(xiàn)了變化，就會(huì)使催化劑顆粒進(jìn)入密封面，導(dǎo)致動(dòng)環(huán)密封面出現(xiàn)磨損，使得液膜的連續(xù)性被破壞，這樣就非常容易引起泄漏。

1.2 波紋管內(nèi)側(cè)波谷部位的積碳和結(jié)焦

油漿溫度高、密度大的這一特點(diǎn)為結(jié)焦和積碳的出現(xiàn)提供了一定的條件。當(dāng)催化油漿泵在3750C的環(huán)境下工作時(shí)，油漿便會(huì)逐漸沉淀和凝固在波紋管的縫隙中，進(jìn)入形成積碳。在長(zhǎng)期工作下，波紋管縫隙中的結(jié)焦和積碳會(huì)給波紋管的軸向拉伸、壓縮帶來(lái)很大的阻力，使其失去應(yīng)有的彈性。進(jìn)入導(dǎo)致波紋管不能提供根據(jù)介質(zhì)壓力變化的軸向作用力，使得端面比壓降低，最終就會(huì)導(dǎo)致催化油漿泵的密封失效。

1.3 水垢的存在導(dǎo)致靜環(huán)無(wú)法浮動(dòng)

DBM-90焊接波紋管機(jī)械密封所使用的是強(qiáng)制內(nèi)冷，通常所使用的冷卻水都是動(dòng)力車間水廠的循環(huán)水，由于循環(huán)水的水質(zhì)較低，經(jīng)常會(huì)在靜環(huán)波紋管與軸套間結(jié)成水垢，進(jìn)而導(dǎo)致靜環(huán)無(wú)法浮動(dòng)。

1.4 軸套密封墊易發(fā)生泄漏

DBM-90密封的主要傳動(dòng)方式是鍵傳動(dòng)，軸套的密封主要是利用葉輪壓緊軸套內(nèi)部的軸套墊來(lái)完成的。在實(shí)際的操作過(guò)程中，如果出現(xiàn)了以下兩種情況，就會(huì)加大軸套密封墊泄漏的可能性。

（1）由于安裝工作的不嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致某些雜質(zhì)進(jìn)入到了軸套密封墊內(nèi)，使得軸套密封性能失效，從而能導(dǎo)致泄漏事情的發(fā)生。

（2）在葉輪出現(xiàn)反轉(zhuǎn)和泵體預(yù)熱溫度過(guò)快時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)葉輪鎖緊螺母松動(dòng)的情況，這就降低了密封墊的壓緊度，從而造成泄漏問(wèn)題。

2 催化油漿泵密封失效的相關(guān)對(duì)策

2.1 采用旋轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)進(jìn)行波紋管的設(shè)計(jì)

通常所使用的機(jī)械密封都是靜止式結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)很容易引起油漿在波紋管縫隙沉積、結(jié)焦、積碳等。為了有效解決這一問(wèn)題，可以使用旋轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)進(jìn)行金屬波紋管的設(shè)計(jì)。旋轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu)的金屬波紋管在離心力的作用下能夠進(jìn)行自身清潔，從而有效的減少波紋管外部沉積、內(nèi)部結(jié)焦情況的出現(xiàn)，同時(shí)還可以有效防止因急冷造成波紋管變形的問(wèn)題。

2.2 開(kāi)槽斜面擠緊軸套式密封結(jié)構(gòu)

在密封軸套墊的泄漏問(wèn)題上，可以利用開(kāi)槽斜面擠緊軸套式的密封結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行解決。這樣的定位傳動(dòng)方式比較可靠，而且安裝、拆卸工作也比較簡(jiǎn)單，不易傷軸。同時(shí)，還可以設(shè)置相應(yīng)的限位板來(lái)方便泵外調(diào)整密封壓縮量的工作。波紋管內(nèi)徑應(yīng)該設(shè)置為450的斜角，這樣可以起到分散應(yīng)力的效果，使得波紋管的壽命更長(zhǎng)。

2.3 采用耐磨摩擦副材料

由于催化油漿泵的輸送介質(zhì)中存在著固體顆粒，為了可以提高摩擦副動(dòng)環(huán)的耐磨能力，應(yīng)該在其表面噴涂上一層氧化鉻，靜環(huán)的材料可以選用YG6。這樣不僅可以有效的避免動(dòng)靜環(huán)密封面的同時(shí)損傷，還可以減少熱裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。對(duì)于高溫環(huán)境中密封環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)脫落的情況，可以改用整體結(jié)構(gòu)密封環(huán)，并將其密封壓縮量規(guī)定為3.5mm，這樣則可以有效的降低密封面過(guò)多的摩擦熱。

2.4 改善密封的冷卻、沖洗效果

催化油漿泵的作用介質(zhì)溫度高，在短暫的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷作用下，會(huì)讓密封面間的穩(wěn)定液膜由液態(tài)轉(zhuǎn)化成蒸汽，在其轉(zhuǎn)化過(guò)程中造成的溫差會(huì)產(chǎn)生輻射狀徑向小裂紋。為了加大密封摩擦副的冷卻作用，應(yīng)該相應(yīng)的擴(kuò)大原來(lái)密封壓蓋的進(jìn)、出冷卻水孔，讓冷卻水的流量加大，從而起到更好的冷卻效果。不僅如此，還可以通過(guò)改進(jìn)自沖洗來(lái)對(duì)其密封端面的溫升進(jìn)行有效的控制，加大液相面積，改善摩擦狀態(tài)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在催化油漿泵的實(shí)際使用過(guò)程中，如果出現(xiàn)密封失效的情況不僅會(huì)影響工業(yè)的正常生產(chǎn)工作，還會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患。所以必須對(duì)其使用材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化，讓催化油漿泵有效運(yùn)行時(shí)間可以延長(zhǎng)，降低泄漏故障的發(fā)生概率。

[1]黃安福，武金生，豆秀華.催化油漿泵更新改造[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2015，（14）.

[2]李旭光.催化油漿泵密封失效分析及改進(jìn)措施[J].化工機(jī)械，2012，39（1）.

Catalytic Slurry Oil Pump Seal Failure Analysis and Countermeasure Analysis

Li Jian-zong

the main transmission medium for high temperature catalytic slurry oil pump slurry oil，compared with big density，which also contains hard solid catalyst particles.Due to the influence of many factors such as working medium，can make the catalytic slurry oil pump mechanical seal failure problems，result in slurry oil leakage.The catalytic slurry oil seal failure made a brief analysis of the causes and countermeasures.

slurry pump；seal；failure；countermeasures

TE967

A

1003–6490（2016）04–0176–02

2016–04–11

李健宗（1990—），男，廣東梅州人，助理工程師，主要研究方向?yàn)闊捰突ぁ?/p>