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1、高压往复泵填料密封效果及使用寿命的影响因素分析高压往复泵填料密封效果及使用寿命的影响因素分析高压往复泵填料密封效果及使用寿命的影响因素分析高压往复泵填料密封效果及使用寿命的影响因素分析高压往复泵填料密封效果及使用寿命的影响因素分析密封技术石油化工设备技术,2005,26(5)?3l?Petro-ChemicalEquipmentTechnology高压往复泵填料密封效果及使用寿命的影响因素分析杨反修,郑孝君(中国石油大庆石化分公司化肥厂,黑龙江大庆163714)摘要:文章介绍了中国石油大庆石化分公司化肥厂尿素装置的高压液氨泵与高压
2、甲铵泵的结构特点,阐述了软填料密封的性能及应用分析,并从初始预紧力,检修,运行维护及设备负荷等方面,对影响高压往复泵填料密封效果及使用寿命的影响因素进行了分析,确定了设备管理和检修的重点方向,使设备的运行周期有了大幅度的提高.关键词:高压往复泵;填料密封;使用寿命;影响因素中图分类号:TE969文献标识码:B文章编号:1006—8805(2005)05—0031一O41前言大庆石化分公司化肥厂尿素装置的4台高压往复泵——高压液氨泵(31o4J/JS),高压甲铵泵(33o]J/Js)均是德国汉堡Worthington公司的产品,分别
3、是立式7柱塞往复泵和立式5柱塞往复泵.2003年7,8月份,这4台泵故障频繁,单台泵的运行周期最长才15天,最短仅4天.对故障的统计分析表明,在出现的故障中,柱塞密封失效占6O(其中:液氨泵密封失效故障占氨泵故障的83.3,高压甲铵泵密封失效故障占甲氨泵故障的44.4),因此,探讨如何延长柱塞往复泵密封的使用寿命,对提高4台高压泵,尤其是液氨泵的运行周期具有重要意义.2高压液氨泵与高压甲铵泵的结构特点(1)高压液氨泵填料箱的结构特点高压液氨泵在沿柱塞轴线方向,以串联方式设置了两个填料室,即高压填料室和低压填料室,见图1.高压填料室
4、内填料的装填顺序是:1个金属环一5个填料环一1个金属环;低压填料室填料的装填顺序是:1个金属环一3个填料环～1个金属环～1个油封环～1个金属环一2个填料环一1个金属环.高压液氨首先由高压填料室进行密封,其泄漏部分由低压填料室进一步密封.在低压填料室外侧,由注油器注入润滑油,其作用是:1)保持柱塞的良好润滑,带走摩擦热;2)起密封作用.高压填料的压盖同时又是低压填料的箱体,高压填料的预紧力是通过高压螺母压紧低压填料的箱体来传递,低压填料的压紧程度,则通过旋转低压螺母来调节./藿ll-一图1高压液氨泵填料箱结构示意(2)高压甲铵泵填
5、料箱的结构特点箱箱体收稿日期:2∞5一O3一O4;修改稿收到日期:2∞5一O6—2l.作者简介:杨反修(1958～),男.河南方城县人,1982年毕业于大庆石油化工总厂职工大学,一直从事化肥设备管理工作,工程师.现任中国石油大庆石化分公司化肥厂设备副厂长.?32?石油化工设备技术与高压液氨泵填料箱大体相同,只是在填料函内注入的不是润滑油,而是来自常压吸收塔给料泵(P75OA/B)的稀氨水,而且填料的装填顺序也不一样.高压填料室填料的装填顺序是:1个石墨填充聚四氟乙烯环1个填料环,交错加入,共4组,最后一个是石墨填充聚四氟乙烯环.低
6、压填料室填料的装填顺序是:1个石墨填充聚四氟乙烯环一3个填料环一1个石墨填充聚四氟乙烯环,最上一层是316L的不锈钢环,其填料箱结构见图2.El=li曼罨!罗图2高压甲铵泵填料箱结构示意3软填料密封的性能及应用分析4台高压往复泵的柱塞密封均为软填料密封.软填料密封是一种填塞环缝的压紧式密封,其密封效果与使用寿命的影响因素是多方面的,既与填料本身的性能有关,也与密封介质,装配方法以及运行维护等均有密切的关系.就4台高压往复泵上使用的软填料而言,上述各个环节的互相协调程度,对密封效果和使用寿命的影响更是至关重要的.3.1软填料密封的性
7、能软填料密封的原理,就是依靠轴向预紧力使填料在轴向和径向产生变形,间隙被填塞,从而达到密封效果.为了保证有效密封,软填料必须具备的基本要求:(1)结实,坚固,有一定的弹塑性;(2)化学稳定性能好;(3)润滑性和耐磨性能好;(4)导热性能好.用于高压往复泵柱塞密封的软填料虽然种类很多,但从掌握的材料看,在氨泵,甲铵泵上使用效果较好的有两种材料:聚四氟乙烯,聚四氟乙烯加碳素纤维.大庆石化分公司化肥厂目前使用的是聚四氟乙烯加碳素纤维填料.聚四氟乙烯的优点是:具有耐高温性,耐蚀性及自润滑性.缺点是:在一定的温度和压力下,由于介质和工况的影
8、响,极易产生”冷流”现象.严重的冷流伴随着介质的冲刷作用,可导致聚四氟乙烯以鳞片状脱落物汇集于填料箱中.柔性石墨具有良好的润滑性,摩擦系数小于0.1,与同样条件下的聚四氟乙烯填料相比,其摩擦系数小.3.2软填料密封的应用在对高压介质密封时,软填料面
