树脂胶液螺杆泵故障分析及应对措施.pdf

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1、第38卷第6期化工机械779树脂胶液螺杆泵故障分析及应对措施杨海波“’2杨佩3崔杨3李小利3(1兰州理工大学机电学院；2甘肃银光化学工业集团有限公司；3甘肃聚银化工有限公司)摘要针对某公司树脂脘液螺杆泵存在因机械密封泄漏严重导致检修频繁的问题，舟绍螺杆泵发生故障的基本特征。从设计、制造、操作度检修等方面对泄漏原因进行分析，提出多项改造意见。关键词螺杆泵机械密封故障分析改造中图分类号TQ05121文献标识码B文章编号0254-6094(2011)06-07794)3某公司试验装置需配置螺杆泵，用来输送树脂胶液并为系统提供高压动力，其能否正常运转，对稳定装置工艺参数起着举足轻重的作用⋯。

2、该泵选用天津泵业集团公司生产的双螺杆系列化工流程泵，轴封采用双端面背对背内置式机械密封结构，密封采用API682Plan53A冲洗方案。在生产试验过程中，要求螺杆泵能够连续、高效、稳定地运行。试验装置自开车以来，该泵长期存在密封泄漏问题，且在运行过程中频繁发生跳闸现象”。。拆解泵体时发现机封及密封液冲洗腔内大量树脂凝固成块，维修耗费大量人力、物力，增加了检修劳动强度，严重影响了试验正常开展”1。1故障分析在检修过程中，拆解泵体进行检查，发现机封处及密封液冲洗腔内凝固大量块状树脂，树脂析出结晶包裹在整个传动座表面，如图1、2所示。图1凝固成环状树脂图2树脂凝固填充密封腔通过多次观察，对

3、发生故障的双螺杆泵机械密封解剖进行分析，在泵运行时观察泵转动状况，总结引起机械密封失效泄漏及跳闸停机的原因主要有：a．机械密封要求泵轴不能有太大的窜量，一般要保证在0．5mm以内。但实际上由于设计及安装的原因，泵轴往往产生很大的窜量，使得密封面的压紧力减小，直至密封面损坏，进而使机械密封失效，致使树脂胶液反窜至密封腔。由于该泵用于试验装置，工况时常变动。更主要的是泵开启频繁，进一步加剧了轴向窜量。b．拆解机械密封时，辅助O形圈(图3中1、3)溶胀、腐蚀严重，失去密封效果，致使树脂胶液慢慢渗入到密封腔内。c树脂胶液粘度大，溶剂沸点低，胶液通过+杨海波．男，1978年6月生，工程师。甘肃

4、省白银市．730900。780化工机械2011正静密封(图3中1、3位置)反窜至密封腔内，由于摩擦受热，溶剂挥发，使树脂极易结晶析出，树脂结块包裹整个机封即是由此原因造成的。d．冲洗液的压力低，进入密封腔后压力不足，不能阻止树脂胶液的渗入，导致树脂胶液进入背部后渗入到密封腔内，影响密封的冷却，树脂胶液在此处受热，溶剂挥发，形成凝胶，并以此为基础开始逐渐扩展，使得机封上凝胶越聚越多，最终导致树脂结块，抱死传动轴，致使电机因超负荷而发生跳闸，造成停车，这是造成螺杆泵故障的主要原因。图3双端面背对背机械密封结构示意图1、3、5、7——辅助密封圈；2、6——转动密封面；4——垫片密封；8一一

5、密封冲洗口2应对措施2．1保证安装精度拆装机械密封时，动／静环要清洗干净，并在摩擦副表面上涂抹少量清洁的润滑油．要兼顾高压端和低压端，严禁磕碰。在装配机械密封时，弹簧压缩量一定要按规定进行，不允许有过大或过小的现象，静环压盖安装时用力要均匀，防止压偏，用塞尺检查，上下左右位置的偏差不大于0．05mm；检查压盖与轴外径的配合间隙，四周要均匀，各点允许偏差不大于0．1mm。安装机械密封部位泵轴的径向跳动不超过三维0．05ram。在把合泵盖和密封端盖之前，要认真复核机械密封的安装定位尺寸，如果定位尺寸不符合要求，可在轴套间用钢垫调整，但钢垫精度要高，厚度差不超过0．01mm。弹簧的压缩量按

6、图纸规定进行，允许误差±2mm。测量机械密封套的径向跳动和密封面的端面跳动符合要求。严格保证轴的轴向窜动量小于0．5mm。此外，还要求在泵开、停车时，首先将变频调至最低，缓慢开、停泵，保证压力变化在最低值，稳定弹簧比压。2．2更换机械密封材料拆机检查时发现机械密封辅助密封圈溶胀、腐蚀严重，粘附在传动座表面。该辅助密封圈为氟橡胶材料，氟橡胶在普通介质中具有耐高温、耐酸碱及有机溶剂等优良特性。然而本树脂胶液为二氯甲烷有机溶剂，对氟橡胶具有溶胀作用，使其失去密封效果。所以应更换为聚四氟乙烯包覆0形圈。摩擦副材料的配置较为关键，该泵原设计均采用碳化钨材料。由于树脂胶液受热易结晶，析出树脂薄片

7、，因此将摩擦副中动环材料选用表面喷涂氧化铬(Cr：O，)，静环材料选用YG6，该配合属于“硬质合金一硬质合金”形式。由于二者硬度不同，可防止动静环密封面同时损伤，也避免了产生热裂现象。这样，即使少量杂质和结晶物混入摩擦副之间，也因摩擦副的耐磨性而不易产生划伤，从而保证了密封效果。2．3改造密封冲洗系统采用美国石油协会(API682-2002)标准规定的密封配置”。，引入外系统与被密封介质相溶的清洁溶剂至密封腔进行冲洗，如图4所示。冲洗压力一般要求高于密封腔