機械密封在堿泵上的泄露分析及改進方案

通過對乙烯裝置堿液循環(huán)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(tǒng)濃堿液循環(huán)泵是堿洗塔的塔底循環(huán)泵，它將經裂解氣堿洗過的堿液輸送到塔頂，使堿液循環(huán)使用。該泵在實際運行中，頻繁發(fā)生泄漏，機械密封在安裝運行一周左右開始微漏，1～2個月內泄漏量增大，無法繼續(xù)使用。嚴重影響了裝置的環(huán)保達標和長期穩(wěn)定運行。

   （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(xù)使用。
　　電機轉數:2950r/m

    將失效后的機械密封解體，其損壞情況如下：
　　(1)動環(huán)和動環(huán)座、軸套間的間隙被阻塞
　　(2)動環(huán)和靜環(huán)有環(huán)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)彈簧銹蝕嚴重，被雜質和結晶物卡澀，彈性不足。

 （2）失效分析

   一般機械密封失效主要有4種形式，即腐蝕、熱損、磨損和安裝、運轉等因素引起的失效。該泵解體后密封面無劃痕和磨損，因此可以排除密封面物理損傷方面的原因?？紤]到密封腔內結晶物和銹皮較多，同時結合機械密封失效的諸多表現，初步判定所輸送介質的易結晶性和腐蝕性是引起密封失效的主要原因。

（3）改進措施

  a.改變彈性元件結構：將彈性元件由彈簧改為波紋管，波紋管既是彈性元件又是動環(huán)的輔助密封圈，省去原動環(huán)與軸套間的O型圈，只須在動環(huán)座尾處加一密封墊封住該處的物料，這樣既解決了O型圈密封與補償的矛盾，又將原準靜密封改為完全靜密封，使密封的可靠性提高。改用波紋管還省去了彈簧機械密封的傳動銷以及動環(huán)與動環(huán)座之間的配合面，避免了由固體顆粒物的沉積而引起的動環(huán)動作失靈，進一步提高了機封的整體性能。波紋管既提供彈性補償又提供扭矩，具有更好的追隨性和補償能力。

  b.靜環(huán)補償取代動環(huán)補償：在機封組件中動環(huán)部分的質量遠比靜環(huán)部分大，故運轉起來旋轉動量也大。改為靜環(huán)補償后降低了旋轉動量，提高了整個機封組件的穩(wěn)定性和可靠性。

  c.增大動環(huán)與軸套間隙：增大該間隙可避免結晶物和銹皮的沉積，在保證端面比壓的前提下增大動環(huán)內徑或減小軸套內徑均可。根據有關資料推薦，將間隙由原來的0.38mm增至0.5mm。

  d.適當增大沖冼線孔徑：針對結晶物和銹皮較多的實際情況，增加沖洗量可以有效地解決固體顆粒物的沉積，故須將原沖洗線孔徑由12.7mm增至19.05mm。但應注意，過大地增加孔徑會降低泵的效率。

  e.增加入口濾網目數：增加濾網目數可有效防止固體顆粒物進入密封腔，為機械密封提供較為理想的工作環(huán)境。