離心泵機(jī)械密封故障分析與對策

高亞東，高園園

（陜西延長石油天然氣有限責(zé)任公司，陜西 延安 717403）

1 綜述

延安石油化工廠環(huán)保六套裝置分別為60萬t/a液化氣精制裝置、10萬t/a干氣脫硫裝置、5000t/a硫磺回收裝置、4000t/a堿渣處理裝置、15t/h酸性水汽提裝置、2萬t/a硫磺精制裝置，介質(zhì)復(fù)雜，有酸有堿，且部分介質(zhì)含有固體顆粒。

機(jī)械密封是指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。彈力加載機(jī)構(gòu)與輔助密封是金屬波紋管的機(jī)械密封，稱為金屬波紋管密封，否則稱之為彈簧機(jī)械密封。和軸共同旋轉(zhuǎn)的密封環(huán)稱為動(dòng)環(huán)，靜止的密封環(huán)稱為靜環(huán)。

2 機(jī)泵機(jī)械密封運(yùn)行中存在的問題

2.1 動(dòng)環(huán)材質(zhì)為四氟的密封面易磨損

5000t/a堿渣處理裝置部分機(jī)泵機(jī)械密封動(dòng)環(huán)材質(zhì)為聚四氟乙烯，但堿渣處理裝置多數(shù)介質(zhì)含有固體小顆粒，固體顆粒易損壞密封面，造成機(jī)械密封泄漏，進(jìn)而影響機(jī)泵正常運(yùn)行。圖1為機(jī)械密封動(dòng)環(huán)。

2.2 硫漿泵機(jī)械密封動(dòng)環(huán)小彈簧易失去彈性

硫磺回收裝置硫漿泵機(jī)械密封為雙端面小彈簧機(jī)封，由于介質(zhì)端經(jīng)常有硫磺泄漏，導(dǎo)致動(dòng)環(huán)小彈簧被硫磺堵塞而失去彈性，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏，機(jī)械密封維修頻次較高。

圖1 機(jī)械密封動(dòng)環(huán)Fig.1 Mechanical Seal Ring

2.3 部分機(jī)械密封靜環(huán)O型圈易膨脹

液化氣精制裝置液化氣脫硫醇溶劑油泵和液化氣脫硫醇抽提堿液循環(huán)泵使用相同規(guī)格的機(jī)械密封，液化氣脫硫醇溶劑油泵介質(zhì)為溶劑油及二硫化物含少量堿液，液化氣脫硫醇抽提堿液循環(huán)泵介質(zhì)為堿液含少量溶劑油及二硫化物，由于介質(zhì)的特殊性，該機(jī)械密封頻繁因靜環(huán)O型圈膨脹導(dǎo)致泄漏，機(jī)械密封維修頻次較高[1]。圖2為機(jī)械密封動(dòng)環(huán)O型圈。

3 機(jī)泵機(jī)械密封改造方案

3.1 動(dòng)環(huán)摩擦面材質(zhì)由聚四氟乙烯改為硬質(zhì)合金

圖2 機(jī)械密封動(dòng)環(huán)O型圈Fig.2 Mechanical Seal Ring O-Rings

堿渣處理裝置介質(zhì)中含有小顆粒的機(jī)泵機(jī)械密封動(dòng)環(huán)摩擦面材質(zhì)由聚四氟乙烯改為硬質(zhì)合金，改造后機(jī)械密封使用效果較好，泄漏率明顯降低。圖3改造后機(jī)械密封動(dòng)環(huán)。

圖3 改造后機(jī)械密封動(dòng)環(huán)Fig.3 After Transforming Mechanical Seal Ring

3.2 硫漿泵機(jī)械密封動(dòng)環(huán)改為波紋管

硫磺回收裝置硫漿泵機(jī)械密封動(dòng)環(huán)改為波紋管后，機(jī)械密封使用壽命增長，泄漏率降低。

3.3 機(jī)械密封靜環(huán)改為波紋管

因材質(zhì)既耐堿液腐蝕又耐溶劑油和二硫化物腐蝕的靜環(huán)O型圈費(fèi)用較高，經(jīng)綜合考慮將靜環(huán)改為波紋管，改造后機(jī)械密封泄漏率降低。

4 機(jī)泵機(jī)械密封改造前后維修情況對比及經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 機(jī)泵機(jī)械密封改造前后維修情況對比

機(jī)泵機(jī)械密封改造后運(yùn)行良好，徹底解決了部分機(jī)械密封容易泄漏，機(jī)泵維修頻次降低，并且降低了維修人員和操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。改造前后維修情況對比具體比較見表1。

4.2 機(jī)泵機(jī)械密封改造后經(jīng)濟(jì)效益分析

一年內(nèi)機(jī)械密封少花費(fèi)用：

（4.5次/月-0.75次/月） ×12月 =45次

45次×4000元/次=180000元

表1 機(jī)械密封改造前后維修情況對比Tab.1 Mechanical Seal Repair Comparison Between Before and After The Transformation

通過車間的共同努力機(jī)泵機(jī)械密封維護(hù)頻次降低，降低了生產(chǎn)成本。通過計(jì)算得出一年內(nèi)少花費(fèi)用為180000元。

5 總結(jié)

延安石油化工廠環(huán)保六套裝置機(jī)泵部分機(jī)械密封改造前由于種種問題，影響了機(jī)泵正常運(yùn)行。為此，對裝置部分機(jī)泵機(jī)械密封進(jìn)行了技術(shù)改造，改造后機(jī)泵機(jī)械密封運(yùn)行良好，確保了環(huán)保六套裝置的長周期平穩(wěn)運(yùn)行。希望改造方案能夠給機(jī)泵機(jī)械密封存在類似問題的企業(yè)帶來一些幫助。