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添加時間：2018-5-21 15:56:13    摘抄：網絡

　　【摘要】分析年產 150 萬 t 延遲焦化裝置切焦水提升泵運行中密封泄漏的原因，根據泵的實際使用工況進行改造，選用帶沖洗水的機械密封型式，改造后運行良好，解決密封泄漏問題，節省了維修費，減低了能耗。

　　【關鍵詞】 填料密封;機械密封;改造

　　一、問題

　　切焦水提升泵是年產 150 萬 t 延遲焦化裝置除焦水單元中的重要設備，作用是從焦池中提升除焦水到切焦水罐，該泵投入運行后密封泄漏嚴重，維修頻繁，故障率較高。

　　二、原因分析

　　1.設備簡介

　　切焦水提升泵選用 SWB270/35-55 型自吸式單級離心泵，流量 270 m3/h，揚程 35 m，允許吸上高度 6 m，轉速 1480 r/ min，功率 55 kW，效率 85%，工作介質除焦水(含有大 量的雜志和焦粉顆粒)，介質溫度 10～40 ℃，液體沿軸向吸入， 水平方向排出，蝸殼材料為鑄鐵，密封采用填料密封形式，間歇式操作方式，系統設計配置 2 臺， 1 開 1 備，工藝位號 P2131/ 1，P2131/2。

　　2.密封泄漏分析

　　(1)切焦水提升泵改進前密封狀況。泵改進前軸封為傳統 的填料密封，主要由填料壓蓋、填料腔、填料盤根、軸套等組成，如圖 1 所示。軸為 2Cr13材料，軸套為304 材料，密封是填料腔 內壁與軸套表面之間填塞填料盤根，利用其彈性變形，在填料 壓蓋壓力的作用下，產生足夠的徑向壓力和軸向壓力，以堵塞間隙，給流體外泄造成極大的阻力，當徑向壓力大于等于介質的壓力時，達到密封的目的。泵運行以來軸封泄漏量較大，使用周期一般都在 1 個月左右，而且軸套磨損嚴重，需頻繁的停泵更換填料，造成切焦水泵故障率較高，影響除焦水單元的正常運行。

　　(2)密封泄漏原因。對密封失效泵解體后檢查，分析影響填 料密封壽命與造成泄漏的主要原因有：①填料密封的壓蓋軸向擠壓而使填料產生徑向擴張力，造成填料與軸套之間存在較大 的摩擦，軸套磨損導致密封泄漏。②除焦水中含有大量的雜質和 焦粉顆粒，為了不污染周邊環境，盡量減少泄漏，填料時預緊力比較大，填料和軸套就貼合得比較緊密，當泵運轉時，填料以很快的速度被磨損掉，這時介質內的顆粒附著在填料和軸套表面，加速了軸套和填料的磨損。③自吸式離心泵抽真空系統抽力較小，填料泄漏將影響泵的抽吸能力，處于半抽空狀態的泵振動加劇、軸晃動增加，會使軸、軸套和填料磨損加快，密封使用壽命縮 短。④測量葉輪口環與泵體口環的間隙分別為 1.4 mm 和 1.52 mm，標準間隙為 0.6～0.7 mm，最大值為 1.0 mm。口環間隙超標，起不到封水節流的作用，出口介質大量回流，造成泵的效 率下降和泵入口密封腔壓力變大，導致除焦水從密封腔中漏出， 縮短了密封使用壽命。⑤填料盤根選擇和安裝的方法不合適，造成填料磨損加快，產生泄漏。

　　三、密封改造

　　切焦水提升泵填料密封泄漏的主要原因是填料密封方式落后，填料密封與軸套磨損所致，為了保證生產的穩定運行，把填料密封改為帶沖洗水的機械密封。

　　1.機械密封的選型

　　根據切焦水提升泵的性能參數，選用內置式多彈簧單端面密封。由于工藝介質除焦水中含有大量的雜質和焦粉顆粒，密封工況惡劣，增加了密封沖洗水系統。密封采用目前比較先進的窄端面、小端面比壓設計，其優點是多個小彈簧，端面比壓均勻，端面摩擦力小，密封沖洗阻止顆粒進入密封面。彈簧機械密封結構及安裝尺寸如圖 2 所示。

　　密封端面比壓是密封設計制造所要考慮的重要指標和性能參數，選擇合理的端面比壓是保證機械密封長期運行的重要因素。端面比壓要大于密封端面間的液膜壓力，使密封端面良好的貼合，避免機泵運行時密封開啟，保證機泵機械密封在工作中的穩定性，但端面比壓過大也會加劇動靜環磨損，破壞動靜環間的液膜，因此密封端面比壓需在使用范圍內，符合使用要求。

　　2.機械密封安裝調整

　　(1)改造泵頭填料密封腔部分，使其適合安裝機械密封，且密封沖洗系統接口位置有利于現場安裝配管，泵其他部位不改動。

　　(2)機械密封動環及動環密封圈可直接安裝在軸套上，調整好密封彈簧的壓縮量并固定好緊定螺釘。靜環座安裝時應保證受力均勻，沒有歪斜現象，并注意壓蓋與泵座結合處的密封。

　　(3)機械密封安裝到位后，需對密封沖洗系統進行配管，選用的沖洗水為新水，壓力 0.3～0.4 MPa，配管完成后，進行沖洗干凈后方可連接接頭。運行前投注沖洗水，防止顆粒雜質進入密封面內。

　　(4)調整間隙。將磨損的泵體口環和葉輪口環更換，間隙調整至 0.6～0.7 mm 標準范圍內。

　　3.密封改造后使用情況

　　泵密封改造后運行的 1 年期間，發生過一次泄漏，對泄漏的密封進行拆檢發現，機械密封彈簧內有焦粉顆粒，造成密封彈簧補償力變差，使密封失效，造成泄漏。拆檢維修后，加大了機封沖洗水的注入量和壓力，使密封沖洗水能及時沖走進入密封腔的焦粉顆粒雜質，再次使用后運行穩定，未出現過泄漏現象。

　　四、改造效果

　　密封改造后， 1 年可節省盤根費用 13700 元，維修費用(包括軸承、人工、潤滑油、清洗劑、工具等)20084 元。每臺泵節省費用合計 33784 元(填料費用+總的維修費用)，在完成相同工作量的情況下，平均每臺泵每天運行時間比改造前縮短 2 h， 1 年可節電 54750 kW· h。

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