低温泵机械密封泄漏问题的解决措施

2009-11-27 王磊 新疆独山子石化公司

  我公司的低温泵为单级悬臂式离心泵。该泵是乙炔塔回流泵,工作介质是乙烯,其作用是在前续流程中控制塔顶不含C3组分,由于工作温度为-54℃,因此该泵简称为乙烯低温泵。该泵尤其在冬季就会出现严重的机械密封泄漏问题,造成机泵检修频次高,运行时间短,对生产造成了极大影响。因此必须全面分析引起机械密封泄漏的各种原因,提出切实可行的措施。为此,从理论分析着手,寻找这类故障的原因,从而采取相应措施,以期彻底消除事故隐。

一、密封系统失效原因分析

机械密封示意图

图1 机械装备良好的密封性关心图

(一)摩擦副端面工况分析

  轻烃泵的单铣面交往式机械装备封密,在其封密铣面相互间并不有着的完整版的液膜。封密铣面相互间出现的非常多矛盾热会导至封密面温度表提升,然后最终得以促使铣面间液膜气化,而使药液转变成液体而时有再次发生相变。因此,在轻烃有机溶剂的饱和液体压高过的大气气溶胶压,轻烃有机溶剂流过封密铣面时候时出现重压消减,必需在另一地点上时有再次发生气化(相变)。然后按铣面粘性流体力学膜相态可分成色谱仪封密、色谱仪封密同时气色谱仪融合封密(图2)。一般是在多种的粘性流体力学膜情况下下,封密设备的业务显著特点有大其别。   液质胶封性隔绝性性能胶封性隔绝性性能激光切割内孔相互间充滿顶层完整版的液膜,见图2((A),信息泄露有机会以液态或混后气体内容现身。其特殊性是膜压指数为必须值,岗位的情形稳固,静磨擦必要条件小,信息泄露量也小。汽液混相胶封性隔绝性性能胶封性隔绝性性能激光切割内孔相互间充滿顶层由液态和蒸汽变成的混后膜,见图2(B),信息泄露以气相色谱仪内容现身。其特殊性是膜压指数随摄氏度不同于而发生变化,岗位的情形不稳固,易现身突出的气喷振功、激光切割内孔啼叫等后果,胶封性隔绝性性能激光切割内孔静磨擦磨损情况重要,很容易现身过去不能正常工作。之所以,其安全使用定期较短。当胶封性隔绝性性能激光切割内孔温暖过高使激光切割内孔液膜彻底蒸发热或当生产工艺技术进行操作流程必要条件下降使胶封性隔绝性性能腔内媒介都以蒸发热(即胶封性隔绝性性能腔内媒介压为差需小于该摄氏度下的蒸发热压为差)时,激光切割内孔间为全气膜的情形,见图2(C)该气膜虽为稳固气膜,但胶封性隔绝性性能激光切割内孔占据干静磨擦接触到的情形,会制造大批的静磨擦热,使激光切割内孔摄氏度骤降提升。只要不实行更强的冲泡降温等温度控制器保护或直接稳固生产工艺技术进行操作流程,胶封性隔绝性性能面将重要烧伤,胶封性隔绝性性能锰钢环激光切割内孔可因热裂而不能正常工作。

液膜状态图

图2 液膜模式图

(二)密封圈功能的失效

  旧的机制封好圈的物料机封选择的是封好圈圈质量为硅塑胶、手游铺助性封好圈为丁腈塑胶,根据主封好圈封好圈圈的硅塑胶不舒服合物料(C3~C10)含量,轻易出现的溶胀结垢,因为出现主封好圈没用;而手游铺助性封好圈封好圈圈用的是丁腈塑胶,其溫度常用规模为-30℃~120℃,但有受封好圈物料含量很复杂及技术价格波动等诱因,作业溫度偶尔基本上会小于-30℃,最高可达到-52℃度,于此当主封好圈有轻微透漏时,所透漏的物料入驻甲醇腔,根据入驻的物料溫度小于丁腈塑胶所要能受的最高溫度,于是出现手游铺助性封好圈圈没用。

(三)低温轻烃泵抽空造成的失效

  1.正压抽空。正压抽空是指泵腔内的介质工作压力压力高于一个大气压,但密封箱内介质压力或密封端面流体膜压力低于输送温度下介质的饱和蒸气压,使介质在密封箱内或密封端面之间发生汽化的现象。轻烃泵的来料流量及压力的波动会引起正压抽空,此时轻烃泵用机械密封处于不稳定的气液混相摩擦状态或气相干摩擦状态,密封装置发生故障的概率大为增加。其失效形式表现为密封环因端面干摩擦磨损剧烈而严重烧损、密封面产生鸣叫、间歇式气喷振动、硬质合金环端面产生热裂以及辅助密封圈热胀龟裂等。

  2.负压抽空。生产中有时会出现瞬时负压抽空,泵不能输送液体介质,此时密封腔内介质压力低于大气压力,作用在动环背面的闭合力(由弹簧压力和介质压力组成)小于作用在密封端面的开启力(由端面接触压力和流体膜压力组成),动环将向左产生轴向移动,与静环迅速脱开,由于此时两端面间已是负压,静环在其背部大气压力的作用下可能与防转销脱开,并在其与动环间瞬间摩擦力的带动下旋转一定角度,使得整个密封装置不能复位而失效。产生端面分离后,当压力恢复正常时除了会产生瞬间异常泄漏外,动环或补偿环可能会因辅助密封圈与轴(套)卡住而无法复位闭合或动环复位与静环接触不良产生端面偏磨引起密封失效。应当指出,若静环背部有冷却水时或采用双端面密封有封液时,负压抽空一开始便会有冷却水(或封液)进到环端面缝隙中,在端面高温下将产生汽化闪蒸,加剧补偿环的脱开。综上所述,工艺系统的操作不稳定是造成轻烃泵机械密封抽空失效的主要原因。

二、使用干气密封后解决的问题

  当动封口带隔绝按紧图右图的屋顶风机具有摇动方法屋顶风机具有摇动,有害甲烷气体沿螺旋叶片槽向内进行的槽跟部,但响动环内测环面在极速翻转下,确立封口带隔绝面,则有害甲烷气体确立摩阻,故而使响动环间压强上升,将两环面分离出来,呈现需气隙确立气膜。当封口带隔绝力(代称闭力)与气膜的压强(代称开力)问题时,则响动环封口带隔绝面间确立0.0025~0.005m m 的平衡稳定环境的气隙。

干气密封端面示意图

图3 干气封好内孔构造图