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      熱油泵機(jī)械密封失效分析及結(jié)構(gòu)改造分析

      2021-11-20 22:06:32李澤
      油氣·石油與天然氣科學(xué) 2021年10期
      關(guān)鍵詞:機(jī)械密封失效分析

      李澤

      摘要:就通常而言,在芳烴二甲苯裝置以及配套裝置的構(gòu)建過程當(dāng)中,熱油泵作為各分餾塔的進(jìn)料泵、塔底泵設(shè)備主要傳輸介質(zhì)為對(duì)二甲苯及對(duì)二乙基苯等。在設(shè)施工作中的油溫會(huì)處于310度至360度之間,而上述兩種高溫?zé)嵊捅迷谶\(yùn)行過程當(dāng)中是整體裝置極為重要的設(shè)備,由于運(yùn)輸介質(zhì)主要為高溫油液,如若油液泄露,泄漏將會(huì)存在出現(xiàn)極為嚴(yán)重火災(zāi)事故風(fēng)險(xiǎn)。此外,如若設(shè)備停車,將在生產(chǎn)過程中致使全部生產(chǎn)停車。目前現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中,機(jī)械密封沖洗系統(tǒng)以及在機(jī)械密封結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程當(dāng)中存在一定程度的缺點(diǎn),而通過對(duì)相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合性改進(jìn),能夠解決密封結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)壽命短的問題,并且能夠使各類問題得以消除。由此,文章對(duì)熱油泵機(jī)械密封失效進(jìn)行分析,并且對(duì)其結(jié)構(gòu)改造工作進(jìn)行探究。希望能夠幫助熱油泵機(jī)械解決密封失效問題。

      關(guān)鍵詞:機(jī)械密封;熱油泵;失效分析

      引言:

      在芳烴二甲苯生產(chǎn)裝置構(gòu)建過程當(dāng)中,熱油泵是傳輸介質(zhì)的重要設(shè)備,并且在構(gòu)建過程當(dāng)中,機(jī)械密封會(huì)應(yīng)用串聯(lián)波紋管密封的方式,而為了使裝置的運(yùn)行安全性提升,會(huì)在運(yùn)行過程當(dāng)中應(yīng)用一開一備的雙向系統(tǒng),并且其備用的時(shí)間如若超過168小時(shí)之后,則整體泵在啟動(dòng)時(shí)會(huì)存在著油液位快速下降的問題,并且存在著密封液向其泵內(nèi)存在大量泄漏的問題,由此導(dǎo)致導(dǎo)熱油損耗。通過相應(yīng)的分析可以認(rèn)為,上述情況為一級(jí)密封失效問題。

      1對(duì)原裝波紋管的機(jī)械密封性進(jìn)行分析

      在此次研究過程當(dāng)中,在系統(tǒng)工作時(shí),系統(tǒng)內(nèi)部的隔離液會(huì)通過冷卻系統(tǒng),由外部油系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制性的綜合性循環(huán),在冷卻之后,隔液離會(huì)由下部進(jìn)入口進(jìn)入到新機(jī)械封腔體,并且而后由頂部排出,相應(yīng)的流程可由圖1予以顯示。

      由此,將密封摩擦所產(chǎn)生波紋紋機(jī)械密封失效,并且相關(guān)的高溫介質(zhì)泄漏到大氣,而產(chǎn)生火災(zāi)油站系統(tǒng)在構(gòu)建過程當(dāng)中,需要將隔離液冷卻溫度設(shè)定為40~45度,并且將整體系統(tǒng)加壓密封加0.4MPa,由此確保介質(zhì)并不會(huì)存在泄漏問題。

      2對(duì)波紋管機(jī)械密封失效的情況進(jìn)行分析

      在整體熱油泵的運(yùn)行過程當(dāng)中,由于其自身為極為關(guān)鍵的重要設(shè)備,因此規(guī)定每隔2個(gè)月便需要對(duì)其運(yùn)行以及備用泵進(jìn)行油的更換,由此確保兩臺(tái)設(shè)備均具有較為完好的特征,在切泵之后,與原運(yùn)行泵便會(huì)轉(zhuǎn)為熱態(tài)備用狀態(tài)。由此通過回流管路確保介質(zhì)能夠在備用泵的泵腔內(nèi)流動(dòng)。并且泵腔內(nèi)所具有的溫度與運(yùn)行泵相等,由此保證其能夠具備隨時(shí)啟動(dòng)的現(xiàn)實(shí)條件。在此次研究過程當(dāng)中,所選取的熱油泵多次存在備用泵啟動(dòng)后便出現(xiàn)隔離液內(nèi)滲的問題,并且其泄漏量逐步的增加,由此需要停機(jī),對(duì)其機(jī)械密封進(jìn)行更換,而較為頻繁的機(jī)械密封拆解,使得裝置連續(xù)生產(chǎn)性無法得到保障,并且機(jī)械密封價(jià)值相對(duì)較高人工相對(duì)較貴,由此使得設(shè)備在維修過程當(dāng)中費(fèi)用始終居高不下。

      3對(duì)失效原因進(jìn)行綜合性的分析

      在此次研究過程當(dāng)中,將波紋管機(jī)械密封組件拆下之后,應(yīng)用0.8MPa油壓進(jìn)行靜壓試驗(yàn),在觀察30分鐘之后并未出現(xiàn)泄露點(diǎn),隨后通過檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封動(dòng)環(huán)的環(huán)端面存在結(jié)焦問題,而由此認(rèn)為由于端面擁有不均勻的結(jié)焦物質(zhì),使隔離液在通過并不能夠完全緊密貼合摩擦副端面中會(huì)向泵內(nèi)泄露,由此需要對(duì)結(jié)焦原因進(jìn)行分析。在正常工作時(shí),根據(jù)情況,泵在兩個(gè)月備用狀態(tài)之后,處于啟動(dòng)狀態(tài)后便會(huì)出現(xiàn)泄露問題,由此認(rèn)為摩擦副端面的結(jié)焦會(huì)產(chǎn)生于被動(dòng)以及相應(yīng)的泵啟動(dòng)階段。而原裝波紋管機(jī)械密封動(dòng)環(huán)會(huì)應(yīng)用高級(jí)抗泡疤石墨,并且靜環(huán)構(gòu)建材料會(huì)應(yīng)用無壓燒結(jié)碳化硅,由此可以排除動(dòng)靜環(huán)材料所存在的結(jié)焦問題,因此結(jié)焦問題僅有可能在高溫條件之下,隔離液或者相應(yīng)的泵送介質(zhì)存在碳化而產(chǎn)生。此外,在研究過程當(dāng)中,通過對(duì)備泵期間結(jié)焦原因進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),狹長(zhǎng)通道致使隔離液流速不暢等諸多結(jié)構(gòu)原因是備泵期間結(jié)焦的主要原因。

      4對(duì)改造措施進(jìn)行分析

      在此次研究過程當(dāng)中,相關(guān)的改造方式主要是機(jī)械密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合性的改造,具體改造方法可由以下幾點(diǎn)進(jìn)行分析。首先,需要優(yōu)化一級(jí)密封非補(bǔ)償環(huán)的安裝方式,并且需要對(duì)防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,需要將一級(jí)密封非補(bǔ)償環(huán)的各類安裝方式,由傳統(tǒng)的大氣側(cè)裝入方式向由介質(zhì)側(cè)裝入方式轉(zhuǎn)變,由此能夠使該補(bǔ)償環(huán)受力更為均勻,并且使其安裝平衡性得以提高。第二,可以將一級(jí)密封補(bǔ)償環(huán)及組件的內(nèi)徑規(guī)格增大,并且增大幅度需達(dá)10毫米。原裝機(jī)械密封介質(zhì)在構(gòu)建過程當(dāng)中,動(dòng)靜環(huán)摩擦副與機(jī)封沖洗腔之間會(huì)擁有較為狹長(zhǎng)的管道,而將相應(yīng)的長(zhǎng)管道距離縮短,能夠使更多隔離液由此進(jìn)入至一級(jí)密封測(cè)之內(nèi),并且使隔離液在流動(dòng)過程當(dāng)中能夠呈現(xiàn)出湍流狀態(tài),由此能夠更為充分的對(duì)密封端面所產(chǎn)生的熱量帶走。第三,在改造過程當(dāng)中可以增加導(dǎo)流套,導(dǎo)流套靠近泵內(nèi)側(cè)的回流孔需要沿圓周均勻分布,使隔離液在機(jī)封腔之內(nèi)能夠更加均勻的流動(dòng)。在對(duì)導(dǎo)流套域增加之后,能夠防止隔離液在其機(jī)封沖洗腔之內(nèi)存在“走捷徑”的問題,由此避免在運(yùn)行過程當(dāng)中存在局部換熱的現(xiàn)實(shí)問題,同時(shí)能夠進(jìn)一步使隔離在一級(jí)密封內(nèi)測(cè)腔內(nèi)停留換熱時(shí)間得到增加。導(dǎo)流套的回流孔會(huì)靠近介質(zhì)側(cè)的動(dòng)靜環(huán)摩擦副,主要的目的在于使摩擦副處所具有的隔離液能夠形成湍流狀態(tài),由此能夠更為充分地帶走一級(jí)密封端所產(chǎn)生的熱量。

      結(jié)語:

      在熱油機(jī)泵的應(yīng)用過程當(dāng)中,機(jī)械密封失效會(huì)有諸多原因,通過上述的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)改造能夠使得結(jié)焦問題得到有效解決,并且使換熱效果得到增強(qiáng),使得密封運(yùn)行效果得以大幅度的提升,確保機(jī)械完好率得以提高,使運(yùn)營費(fèi)用降低。

      參考文獻(xiàn):

      [1] 周有石. 高溫油泵機(jī)械密封故障分析及改造[J]. 安全、健康和環(huán)境,2003,3(11):22-23.

      [2] 楊鼎麟. 延遲焦化裝置貧吸收柴油泵密封失效分析與改造[J]. 中國設(shè)備工程,2017(22):48-50.

      [3] 石全生,李鵬,王鶴. 關(guān)鍵設(shè)備機(jī)械密封泄漏分析及處理[J]. 中國設(shè)備工程,2018(8):44-45.

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