增加輔助設備提高離心泵使用壽命

密封是減少設備跑、帽、滴漏的主要手段。離心泵的密封形式主要有填料密封和機械密封。設備管理要求從設備的正常運轉向安全性、可靠性和耐久性方向不斷發(fā)展,對機械密封技術研究更加重視,技術有了很大提高,機械密封在煉油化工裝置中使用的越來越多。針對我公司機械密封設備,為了提高機泵的長、滿、優(yōu)運行,我們維修車間針對性的進行分析、研究,對發(fā)現(xiàn)的已有問題進行分析、處理。根據(jù)密封故障統(tǒng)計分析表明,機械密封的平均壽命為8~13個月,某些情況可達3~5年。而我公司的機械密封使用壽命大概5~10個月,壽命最短為3個月,這種情況嚴重影響了裝置生產(chǎn)的正常運行,同時增加了維修費用及維修頻次,給生產(chǎn)車間和維修服務單位帶來了不利影響。其中離心泵HK80-50-250尤為典型,下面將其進行具體故障進行分析并采取處理措施。介質:高溫熱水(工業(yè)用水有雜質);溫度:80°C以上;入口壓力:0.1MPa;出口壓力:0.6MPa;電機功率:18.5kw;密封形式:雙端面機械密封(多彈簧);葉輪:全開式葉輪;工作環(huán)境:有粉塵,無冷卻沖洗水。引起機械密封失效的原因很多,比如:機械密封設計和制造問題,選型和安裝不當,以及設備本身存在的問題,工藝操作等問題(下圖表1為國內某煉油廠的一份密封失效統(tǒng)計數(shù)據(jù))。根據(jù)圖表顯示,不包括工藝操作帶來的工藝失效(一般來說工藝操作占據(jù)機械密封失效的30%),機械密封輔助設備占據(jù)了5種機械密封失效原因的24%,由此看出輔助設備對機械密封使用壽命的重要比例。而我公司離心泵HK80-50-250,維修頻次較多,除了工藝操作引起失效外,主要問題是工作條件無沖洗水,而忽略輔助設備,造成密封提前失效,大大降低了機械密封使用壽命。下面是該泵失效后的具體故障現(xiàn)象以及分析原因:故障現(xiàn)象一:出現(xiàn)泄漏,靜環(huán)有嚴重的磨損和凹槽、金屬環(huán)表面擦亮的傷痕,有的是徑向裂紋熱裂和變黃,嚴重的變藍和變黑,0型環(huán)老化、硬化等,動環(huán)的硬面上產(chǎn)生徑向裂紋。失效原因:一是工藝問題,如抽空介質來量問題(檢查入口管線的閥門的開度是否全部打開)有時是泵的入口管線問題等;二是無沖洗冷卻水,造成機械密封端面干摩擦。故障現(xiàn)象二:出現(xiàn)泄漏,靠近電機的密封端面有徑向裂紋,彈簧彈性失效,密封壓縮量不足。(說明:圖1-1離心泵HK80-50-250的密封,圖1-2機械密封局部放大圖)失效原因:雙端面機械密封軸封腔無沖洗水,軸封腔壓力為“0”,彈簧單獨作業(yè),動環(huán)長周期受到泵殼內液體壓力(如圖1),無補充壓力造成彈簧提前疲勞失效。3采取措施綜上分析,根據(jù)該類型泵的設計原理,采用雙端面機械密封必須安裝旁管沖洗管路,但是由于生產(chǎn)環(huán)境限制無條件安裝,造成了機械密封的使用壽命大大縮短,介于此種情況,采取以下措施:增加輔助設施,利用介質對泵進行自身沖洗(沖洗是一種控制溫度、延長機械密封壽命的最有效措施。沖洗的目的在于帶走溫度和熱量、降低密封腔溫度,防止液膜汽化、改善潤滑條件、防止干運轉、防止雜質集積和氣囊形成),增加旁路管,應用離心泵出口壓力和入口壓力的壓差,使得介質自動循環(huán)沖洗,介質經(jīng)過泵的出口進入冷卻器冷卻后,在進入密封腔,沖洗完后再回到泵的入口處。為了能夠控制雙端面密封軸封腔壓力,在冷卻器后面依次安裝沖洗壓力調節(jié)閥、壓力表(如圖2),如果使用中沖洗水雜質過高可以在冷卻器前面安裝渦旋分離器,凈化水質。對于高溫泵的沖洗溫度應低于60(9)為宜。(國際標準不應高于80(9))使用材料:無縫管、壓力表0~0.6MPa、壓力調節(jié)閥、冷卻器增加旁路管后可以解決問題:(1)軸封腔內帶壓力,保證了定、動環(huán)良好接觸,降低泄漏率,增加機械密封使用壽命;(2)降低密封腔溫度,改善潤滑條件,防止機封干摩擦,延長使用壽命。補充:在不增加旁路管的情況下,可使用外裝式單端面機封,可降低機封的價格,但是不能降低維修頻次。摘要：隨著機械密封技術的不斷發(fā)展,機械密封良好的可靠性、安全性和耐久性,從而取代填料密封之類的老式密封技術。但是機械密封對安裝要求、工藝操作要