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  • 高温重油泵机械密封失效原因分析

    2017-11-17 14:35:40      点击:

    1.机械密封的基本类型

      (1)接触式和非接触式密封;

      (2)内装式和外装式机械密封;

      (3)内流式和外流式机械密封;

      (4)非平衡式和平衡式机械密封;

      (5)单端面、双端面及多端面机械密封。

      高温重油泵机械密封的选用一直是一大难题,例如,催化裂化油浆泵、常压塔底泵、初馏塔底泵、减压塔底泵、减压蜡油泵、延迟焦化的辐射进料泵等。

      高温重油泵的介质具有共同的特点,温度高,一般在300~400℃;介质黏度大,在300~400℃,运动黏度为12~180mm2/s;介质有颗粒,如催化剂、焦炭、含有砂粒等杂质;机械密封形式,一般采用波纹管机械密封。

      2.密封失效原因

      (1)波纹管失弹或断裂。波纹管在使用过程中,其刚度或弹性会慢慢减小,试验和实际应用表明,当波纹管的失弹量超过设计初始压缩量18%~20%时,整个波纹管机械密封就会发生泄漏。使用中发现,金属波纹管机械密封在温度<200℃时,失弹现象不明显,但在高温工况下(温度>300℃)使用,泵很快就发生泄漏。因此,高温和载荷是造成波纹管失弹的主要原因。

      (2)配对摩擦副中石墨环过度磨损。发生泄漏后,将失效的机封拆下检查,石墨密封环磨损严重,金属波纹管机械密封的端面比压受波纹管有效直径的影响,而有效直径又随压力的变化而改变,当波纹管受外压,其有效直径随压力的加大而逐渐缩小。当波纹管受内压,其有效直径随压力的加大而逐渐加大。由于压力过大,导致摩擦副摩擦严重,石墨环过度磨损引起泄漏。

      (3)配对摩擦副中硬质合金环表面热裂,使用中发现密封摩擦副的硬质合金环,有许多由硬面中心向外发散的粗细不一的径向裂纹,这是热裂导致的密封失效。热裂产生的主要原因是过高的局部热应力,其中硬质合金环与环座两种材料的线膨胀系数差别,采用堆焊结构还是整体结构,密封冷却冲洗系统中冲洗液的类型、冲洗方式和流量的大小是否合适,都可能引起密封端面的热裂。

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