常減壓裝置泵使用磁力密封

侯炳穎

一、前言

500萬t/a常減壓裝置泵P-108，輸送的介質(zhì)為溫度323℃的重柴油。泵在運行中，軸承箱油封經(jīng)常失效，造成潤滑油泄漏，循環(huán)冷卻水進入軸承箱，致使軸承損壞，間接導(dǎo)致機械密封損壞。因該泵故障頻發(fā)，檢修強度增大，影響裝置的平穩(wěn)運行。為解決此問題，先后對使用骨架密封和磁力密封的兩種此類泵進行對比，發(fā)現(xiàn)磁力密封的效果很好。

二、P-108泵運行中存在的問題及原因

P-108泵在過去運行的一年中，經(jīng)常發(fā)生軸承箱漏油、潤滑油乳化現(xiàn)象，導(dǎo)致軸承損壞、機械密封失效的問題。通過分析發(fā)現(xiàn)，由于該泵的溫度較高，安裝油封處的溫度高達90℃，而骨架密封的材料為丁腈橡膠，其使用溫度＜80℃，容易老化龜裂，磨損主軸，從而造成軸承箱漏油、潤滑油乳化。因此，改用磁力密封進行試驗，借以提高泵軸承箱的密封效果。

三、磁力密封的原理及結(jié)構(gòu)圖

1.磁力密封原理

磁力密封的永磁體使動環(huán)和靜環(huán)結(jié)合在一起，根據(jù)不同的工況，采用不同規(guī)格的永磁體，形成適當(dāng)?shù)拇帕?，使密封端面間形成壓力的合力大于密封面兩側(cè)的壓力差，從而形成密封端面間良好的密封性能。

2.磁力密封的結(jié)構(gòu)

圖1為磁力密封的結(jié)構(gòu)圖。由圖1可知，磁力密封由三部分組成：①遇熱穩(wěn)定、光滑耐磨的動環(huán)密封面，使摩擦降到最低。②靜環(huán)密封面，主要材料是耐磨、自潤滑性良好的碳和石墨，采用整體石墨使其在加工過程中變形更小，鑲嵌高磁力材料保證運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。動環(huán)密封面采用浮動式設(shè)計，可長期在磁力的作用下與靜環(huán)保持緊密貼合而不必進行人工調(diào)整。③O形圈，可根據(jù)不同的工況條件選擇硅膠、經(jīng)特殊工藝處理的氟橡膠及其他材料，可有效地進行傳動和阻止軸向泄漏。

四、磁力密封的選用

1.選用磁力密封

根據(jù)P-108泵的運行工況及各項指標(biāo)，選用CL55系列整體磁力密封。主要參數(shù)見表1。

表1 磁力密封安裝參數(shù)和P-108泵技術(shù)參數(shù)表

2.計算磁力密封的端面比壓（略）

五、磁力密封安裝方案

1.改造原密封的軸承壓蓋

根據(jù)磁力密封的安裝要求，只需要對傳統(tǒng)密封的軸承壓蓋進行簡單改造即可應(yīng)用，加工尺寸根據(jù)動靜環(huán)的實際尺寸確定，靜環(huán)與軸承壓蓋為過渡配合，靜環(huán)的嵌入深度應(yīng)大于靜環(huán)寬度的2/3，如圖2所示。圖中尺寸D6、H、分別為靜環(huán)外徑和寬度的實際尺寸，D1為原壓蓋尺寸。

2.磁力密封的安裝

拆除原骨架密封，清理主軸毛刺、污垢，清理動靜環(huán)接合表面，清洗軸頸并涂抹潤滑油，裝上動環(huán)。將靜環(huán)裝入軸承端蓋中，端蓋與機體間加上密封墊片，將端蓋連同靜環(huán)沿轉(zhuǎn)軸輕輕前推至軸承箱端面處并固定，端蓋與轉(zhuǎn)軸間必須有足夠的間隙。將動環(huán)沿軸推到與靜環(huán)緊密貼合，推入時保持平直，且不能繞軸轉(zhuǎn)動避免損傷O形圈。外安裝磁力密封與軸承壓蓋的示意圖見圖3。

六、對比骨架密封磁力密封的優(yōu)點

（1）比骨架密封的使用壽命長，從安裝運行到現(xiàn)在已經(jīng)10個月以上，密封效果良好。

（2）磁力密封占用空間小，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝簡單，只需對原軸承箱端蓋略微改動即可，基本上沒有安裝誤差。

（3）運行狀況穩(wěn)定可靠，實現(xiàn)了密封壽命、軸承壽命、潤滑壽命、設(shè)備運行的良性循環(huán)。

七、結(jié)束語

從磁力密封在500萬t/a常減壓裝置P-108泵上的使用效果來看，磁力密封可以適應(yīng)高溫環(huán)境下的軸承箱密封，并具有較廣泛的適用范圍，可以考慮在各裝置的高溫泵上加以推廣應(yīng)用，以徹底解決高溫泵上傳統(tǒng)軸封使用壽命短，設(shè)備隱患大的問題。目前，磁力密封在500萬t/a常減壓裝置P-108泵上使用效果良好。