催化油浆泵密封失效分析及对策(精选)

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1、催化油浆泵密封失效分析及对策P208油浆泵是催化裂化装置的主要设备，为分憾塔T-201塔底回流泵。由美国GOULDS公司制造，为单级单吸悬臂式离心泵由于泵送介质（油浆）温度高（360°C左右），密度大，且含有催化剂等固体颗粒，颗粒坚硬且易聚集，其中催化剂颗粒含量大于llg/L密封端面磨损严重，甚至产生热裂现象；GRANE公司生产的2.375/715型机械密封波纹管处朵质（催化剂颗粒，主要成分为A1203和Si02）沉积严重，出现弹性失效现象。平均使用周期仅为20天左右，成为装置安全生产的隐患。本文着重从密封工况对机械密封的影响，探讨解决该设备

2、隐患的方法。1、原密封系统结构剖析1.1结构形式及材料原机械密封形式为波纹管集装式机械密封，其组装图如图1所示。该机封静环材质为碳化硅（Sic）,动环材质为石墨，动环辅助密封圈材质为柔性石墨，其余各材料为不锈钢。主要零部件见表2。1.2原机械密封的辅助系统1.2.1该泵的机械密封采用了外冲洗结构。冲洗液（30°C腊油，冲洗液压力为0.6Mpa）经机封压盖进入密封腔，对着密封端面冲洗，带走摩擦热，隔断油浆进入密封腔，改善端面摩擦状态。1.2.2该泵的机械密封述采用了水冷系统。冷却水既起到冷却摩擦副表面的作用，又能防止密封腔内液体进入弹性元件腔，

3、从而确保波纹管机械密封在更保险更净化条件下运行使用。2、原机械密封主要失效原因分析通过数次检修及对原机械密封的解剖分析，发现引起机械密封热裂失效泄漏的原因主耍有以下几个方面：原因一：泵送介质，即油浆中悬浮物主要为催化剂颗粒、重质产物以及盐类聚集物。催化剂颗粒主要为A1203及Si02,硬度大且易粘附在机封表面上。工艺人员虽采取了多方调整包括从分傭塔屮注入油浆阻垢剂，仍不能阻止催化剂颗粒混入油浆中。拆检时发现机泵入口过滤器堵塞现象严重，对已损坏的机封统计分析，静环密封面均较好，而所有动环密封面整体均有不同程度损伤，且多数产生端面裂纹现象。这是主

4、要因为油浆中悬浮物进入了密封端面，划伤了动环密封面，并破坏了液膜的连续性，从而引起泄漏。止常密封时，密封面处于边界润滑或半液体润滑状态，两表而被一层具冇分层结构和润滑性能的边界膜分开，当密封面间混有催化剂颗粒或动环密封面上有磨损时，两密封面间液膜厚度明显增厚。机封泄漏量与液膜厚度的关系见式［1］。可见机封泄漏量与液膜厚度的三次方成正比。从而导致了油浆大量泄漏。式［1］屮，Q-介质泄漏量；hO—密封缝隙中润滑液膜的厚度；dm—密封面的平均直径；P1—被密封介质的压力；P2—外介质的压力；H—动力粘度；b—密封环的有效密封宽度。2.2原因二：rf

5、l于波纹管与轴套间隙较小，悬浮物易在波纹管表面上聚集粘附，使波纹管不能进行轴向拉伸压缩，失去弹性。这样，波纹管就无法提供随介质压力变化的轴向作用力，起不到补偿作用，使端面液膜圧力减小，造成液膜反压系数下降，以致于端面比压下降，引起密封失效。1.3原因三：动环辅助密封圈采用柔性石墨，靠紧固套压缩密封。柔性石墨易受高温老化、介质聚合粘结，与轴套之间磨损和腐蚀等因素影响，降低密封性能；同时轴套、固定环及动环基座（图1中件2、14、15）三者的加工尺寸偏差也影响柔性石墨的密封性能。维修中动环不易安装，且动环水平度难以保证，影响动静环密封而间的贴合程度

6、，延长机械密封磨合期。检修完毕后，机泵预热投备用时，经常发现轴套外侧介质滴漏，维修人员无法判断介质泄漏途径是从摩擦副间泄漏或从波纹管尾座与轴套间配合处泄漏或者两者兼而有之。1.4原因四：机械密封压盖中的冲洗孔孔径偏小，易被催化剂颗粒堵死，造成冲洗量受到限制。入II压力波动时，封液可能无法进入密封腔，使密封腔内充满油浆。摩擦副运行工况变得极为恶劣，缩短了机械密封的使用寿命。综上所述，由于原机械密封冲洗系统的局限性，部分介质油浆进入密封腔中,催化剂颗粒粘结在冲洗口的周围，使冲洗液流量减少，造成汕浆更多的进入密封腔内，形成恶性循坏。最终导致冲洗孔堵

7、塞，冲洗液中断，摩擦副温度升高，动环因此产生热应力裂纹。密封腔内油浆屮催化剂颗粒结焦，造成波纹管弹力减少,动环失去轴向补偿作用。另一方面，催化剂颗粒进入摩擦副密封表面之间。因动环材质为石墨材料，其硬度低于催化剂颗粒硬度。动环面造成划伤，进一步增大密封间隙，导致机械密封失效。2.改造对策及措施该机泵机械密封失效的主要原因为磨料（主要为催化剂颗粒）磨损。磨料颗粒尺寸为0.3〜3uni时，磨损最为严重。针对陕料濟损，防止外来磨料进入密封和从密封流体中分离出固体磨粒是非常重要的措施。此外，正确选用耐磨材料和采用硬-硬材料组合也是很有效的措施。因此，简

8、单-经济地改变机封辅助备件结构形式，减少进入密封腔的油浆量，改善运行工况；并选用国产DBM65A型波纹管机械密封替代GRANE公司生产的2.375/715型波纹管机