萃取剂输送泵机封泄露原因分析与处理

1、萃取剂输送泵机封泄露原因分析与处理 摘 要：机械密封作为离心泵的核心部件，为保证装置的安全平稳运行对机械泄露问题必须及时有效处理。本文主要介绍了机械密封泄漏后设备维护人员所进行的原因分析，针对不同的故障，逐一分析排查原因，直止故障彻底消除为止。 关键词：单级离心泵；机械密封；失效；故障分析 doi：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.042 0 引言 本公司某装置p-003是型号为ze100-3315b的单级离心泵。从2015年6月开始，在一个半月内连续出现三次机封泄露，不仅对生产装置的平稳运行造成影响，而且由于频繁更换配件，增加了员工的劳动强度和配件损耗。为消除设备隐

2、患，设备维护人员针对这三次机封泄露故障，通过对具体故障现象分析，逐一查找原因，并采取有针对性的方案，确保设备长周期平稳运行。 1 萃取剂输送泵运行参数和机械密封结构介绍 该泵输送介质为mek和氮甲酰玛琳1：1的混合物，温度为160，相关设计参数见表1。 机封为单端面机械密封，结构形式为波纹管机械密封。动环o型圈为硬四氟，静环o型圈为半结构，内圈为丁晴橡胶，外包四氟。 由于介质温度较高，在轴承箱、机封等处都有冷却水线。机封自冲洗介质冷却装置采用的是管式换热器。 2 机封泄露情况 从2015年6月初到7月中旬的一个半月内出现的三次机封泄露，间隔时间长短不一，泄露情况也不尽相同，拆卸后发现机封所呈现

3、的运行状态也不一样。 3 故障原因分析及处理 （1）安装缺陷分析及处理。在更换机封进行灌泵时就出现机封泄露，判断为安装误差所致。同时根据介质是从轴套外泄漏的现象，分析认为存在的泄露点归结为静环与静环座、动静环接触面、动环与轴套共三处。其中静环与静环座、动静环接触面（含压缩量不足）两处通过外观检查或测量进行排除。由于是动环为波纹管式，且只有单层，不分受力层和密封层，动环o型圈为硬四氟材质。同时考虑出厂产品不合格可能性较低，同时由于硬四氟材质o型圈较硬，安装时使用较大的机械外力，才能将o型圈安装到轴套上。因此通过分析判断，泄露问题归结于波纹管在安装时出现损坏。 针对o型圈与轴套的过盈量要得到保证，

4、且动环硬四氟o型圈硬度较大，以致往轴套上安装时较为困难。为避免采用过度的机械力对波纹管造成损坏。结合硬四氟材质性能，为了便于安装，采用了软化o型圈的方法。在安装时，用装置上常见的蒸汽（约200）对其软化，这样硬四氟o型圈就轻易地安装到轴套上了，且金属波纹管和o型圈都没有受到损伤。 （2）冷却缺陷分析及处理。根据第一次机封泄露后拆卸发现机封动环周围存有大量黑色结焦物的状况，判断机封失效的原因是由于出口回流至机封处的自冲洗介质冷却效果不好，造成介质在机封动静环接触面周围产生结焦物，部分结焦物被高速旋转的动环带入动静环密封面，造成泄露。 冷却水水压和泵体上设计接口无法改变的情况下，为了改善冷却效果，

5、在清理了换热器内部水垢后，增加了一个冷却水换热器。投用后冷却效果得到了很好的改善，运行参数见表3。 （3）静环o型圈溶胀缺陷分析及处理。在更换机封连续运行三个星期后，出现静环o型圈溶胀的现象。针对这一现象，检修人员进行了仔细地分析。静环结构形式为半包结构，内圈为丁晴橡胶，外包四氟。o型圈与静环座过盈量足够，且静环座与o型圈接触部位的表面粗糙度也符合相关要求，同时安装上也不存在缺陷。因此，分析认为问题归结于o型圈结构形式或材质选用不当。聚四氟乙烯（teflon或ptfe）是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性和良好的抗老化耐力，能在+250至-

6、180的温度下长期工作。因此，外圈四氟材质并无问题。但是内圈为丁晴橡胶对该介质无化学稳定性，同时，采用的是半包形式，容易造成内圈与介质接触，进而造成内圈溶胀，以致泄露。因此，决定对静环o型圈更换为全包形式，材质为全氟醚。 4 结语 通过对这三次机封泄露故障分析，采取有针对性的处理措施，逐一排查出问题原因。经过第三次更换机封后，设备呈现平稳运行状态。说明机封泄露问题得到了有效处理，缺陷原因分析是正确的。因此，通过分析和总结，在机械密封的选择和安装时要注意以下几点： （1）对于输送高温介质的泵，机封自冲洗介质必须得到有效冷却，降温要充分。 （2）机封安装时，必须要规范，避免顾此失彼，否则会造成辅助部件的损伤，温差法安装是一种较为有效的方法。 （3）对于不能满足设备运行工况的机封