苯酐泵(车间讲课)

苯酐泵的检修

机修：孙利特别说明我厂设备种类繁多，其中苯酐装置因工艺原因没有安装备用泵，因此一旦泄露就需要尽快的更换，以免延误时间，造成停车事故。根据以往的维修经验，结合实际跟大家共同学习一下苯酐泵的维修知识，如有不足之处忘大家指正。一、苯酐的物理特性二、增塑剂厂区现有的苯酐泵三、苯酐泵的拆卸四、苯酐泵的相关内容五、苯酐泵零部件的组装六、对于机封问题的说明七、机封失效及分析一、苯酐的物理特性

苯酐又名邻苯二甲酸酐，其介质沸点温度为284°C，凝固点130.8°C，遇水呈酸性，有腐蚀性。苯酐挥发性强，刺激性大、有毒、对环境污染大，因此要求机封有良好的密封性能。检修时要注意劳保护品的穿戴，以防事故发生。二、增塑剂厂区的苯酐泵

二万吨苯酐装置苯酐泵为德国ksb（凯士比）公司生产的，为保温夹套离心泵，采用单端面焊接波纹管机械密封，其中三万吨苯酐则以大耐泵业有限公司生产的泵为主。由于进口密封件价格昂贵，为了降低成本，对其进行了国产化改造，但效果并不是很理想。KSB泵：P106、P201、P203、P206大耐泵：P3206A、P3902A/B、P3201P3203、P3106、P3205现在我厂苯酐泵以大耐泵为主，其设备型号为

PC50——0200——50（G）①②③④⑤⑥①泵系名称（卧式中心支撑离心泵）②出口口径MM③轴承支架号④叶轮名义直径MM⑤泵的承压能力Bar⑥泵的扩展结构：无——闭式叶轮

O——开式叶轮

G——保温结构三、苯酐泵的拆卸

1、整体的拆卸

2、机封的拆卸

3、轴套的拆卸

4、联轴器的拆卸

5、油封的拆卸

6、轴承室内部构造

7、轴的拆卸苯酐泵整体拆卸签发工作任务单，确认后先拆除联轴器螺栓，在拆除泵头螺栓、支架螺栓，最后拆除伴热管线。其目的是为防止苯酐凝固，拆除机封时增加困难。机封室的拆卸由于苯酐低于130℃凝固，因此在轴套难以拆卸时，情况允许的条件下用火焊为宜，切温度不宜过高，以防轴弯曲。机封压盖的拆卸图为机封压盖，可以看出静环密封面脱落。轴套的拆卸图中所示拆卸后的轴套，机封的密封形式为DBM型，右图动环下部有1个波齿垫（316+石墨），厚度在1MM左右。DBM型:动静环于普通机封相反联轴器的拆卸大耐苯酐泵所使用的联轴器为大连佳特联轴器有限公司生产的挠性叠片联轴器，联轴器拆卸用拉马或专用工具拆卸，严禁用硬物敲击，以防变形。迷宫油封的拆卸苯酐泵的轴密封为迷宫式，即在转轴周围设若干个依次排列的环形密封齿，齿于齿之间形成一系列截流间隙和膨胀空腔，被密封介质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻

漏的目的。轴承室内部构造图中我们可以看到在轴承腔室中有甩油环，其作用：将轴承腔室中的润滑油甩起来对轴承进行

飞溅润滑轴的拆卸泵轴上输入端装有一组向心推力轴承，主要用于同时具有径向、轴向负荷传动轴的安装、固定。正面对正面安装称为面对面安装，背面对背面安装称为背靠背安装。向心推力轴承在传动轴上安装是成对的轴的拆卸泵轴的输出端为圆柱滚子轴承，主要承受径向负荷。根据套圈有无挡边，可以分有NU、NJ、NUP、N、NF等单列圆柱滚子轴承，及NNU、NN等双列圆柱滚子轴承。该轴承是内圈、外圈可分离的结构。四、苯酐泵的相关内容1、泵的平面图及名称代号2、管路安装图3、机封平面图4、机封平面图名称代号苯酐泵的平面图12345678910111213141516171819202122232425262728293031泵剖面图明细表代号名称数量材料代号名称数量材料1泵体1CF-8M2叶轮螺帽13163叶轮1CF-8M4键13Cr135泵盖1CF-8M6机械密封组件17前轴承压盖1HT2008吊耳螺钉1259轴承支架1HT20010油分离器1Q235-A11轴13CR1312冷却水套1HT20013后轴承2140型圈1NBR泵剖面图明细表代号名称数量材料代号名称数量材料15后轴承压盖1HT20016键14517钢丝螺套130418垫片1波齿垫(316+石墨)19叶轮口环2CF-8M20壳体口环2PH5221垫片1金属缠绕垫片22排液管14523前折流盘1HT20024前轴承125挡圈165Mn26恒位油杯1AL+PMMA270型圈1NBR28溅油杯1PTFE29支脚1Q235-A30轴承螺母1531后折流盘1HT200材料代号CF-8M:美系牌号接近国产316不锈钢（泵体）3Cr13：马氏体不锈钢（键）HT200：灰铸铁最低抗拉强度200MPa（压盖）Q235-A:碳素结构钢屈服点235N/MM2零上40℃（支脚）NBR:丁氰橡胶（0型圈）PH52:是弹性网络重防腐漆添加导静电材料制成（口环）65Mn：弹簧钢（轴承挡圈）PTFE:聚四氟乙烯（甩油环）伴热管路图泵的安装管路图N1泵入口N2泵出口

N4

N3

N3保温蒸汽入口N4保温蒸汽出口机封平面图机封名称代号代号名称材料代号名称材料

①轴套0Cr17Ni12Mo2﹡②轴封垫聚四氟乙烯③0型圈氟橡胶

④压盖组件0Cr17Ni12Mo2⑤缠绕垫0Cr17Ni12Mo2/柔性石墨

⑥防转销00Cr17Ni12Mo2⑦限位板0Cr18Ni9﹡⑧螺钉0Cr18Ni9⑨波纹管组件G36/R⑩传动环0Cr17Ni12Mo2⑪静环SiC﹡⑫动环密封圈柔性石墨⑬静环密封圈柔性石墨

⑭螺钉M3*120Cr17Ni12Mo2⑮紧定螺钉0Cr17Ni12Mo2⑯双头螺栓45#（8.8级）﹡⑰螺母45#（8级）注意:0Cr17ni12mo2是我国牌号，美国牌号是316或316L，0Cr18Ni9即304号钢sic碳化硅又称金钢砂或耐火砂第一个8代表抗拉强度RmRm=8×100N/mm2=800N/mm2第二个8代表屈服强度ReRe=8×8×10N/mm2=640N/mm2

五、苯酐泵零部件的组装一、轴承的组装二、迷宫油封的组装三、机封安装四、联轴器的安装轴承的组装1、清理作业区,使用清洁的工具或辅助工具作业。2、确认所有组装零件为合格品，应保持轴承的清洁。3、为了避免在安装时产生碰伤,轴及轴承体的工作表面应抹少量的润滑油。4、轴承安装在轴上时须对其内环施力,安装于轴承体时,须在外环施力。5、内外环同时安装时在机械的构造上,内、外环均为紧配合时,应使用垫板,务必使力量能同时加于内、外环敲击进去。6、压紧时或用铜棒打入时不应使锤直接打击轴承端面,以免碰伤、砸坏轴承。7、轴承压紧后,必须检查滚动轴承的转动灵活性。迷宫油封的组装1、检查油封是否完好，是否有缺陷、曲折、堵塞等情况。2、清理完泄油槽油垢，疏通泄油孔后将后端盖安装到位。3、测量油封压盖于泵体的间隙用来确定垫片的厚度。4、采用迷宫式油封的机泵在长时间运转后，其迷宫密封和泵轴的相应位置都会有一定的磨损，老化，使之两者之间的密封系数下降。当油腔内油位淹没泄油孔时，泵内甩起的机油顺泄油槽下移到泄油孔受阻，就会使与泄油孔相连接的泄油槽的压力升高，导致机油由迷宫油封的泄油槽顺着泵轴向外泄露。当扩充底部泄油孔数量后，泄油槽内的机油阻力减小，便会顺着其余的泄油孔回到油腔内，形成循环。机封安装1、装配前，轴套上所有锐角倒钝（主要是为了去毛刺，避免伤手）。2、用皂水、硅油、乙二醇、或润滑油润滑轴套及0型圈3、当使用轴套时，轴套于轴之间必须密封安全可靠4、在密封组装以前，擦净机封各部件，密封面要非常干净。5、机封压缩量一般我厂为5mm左右现在我厂机封主要有三种形式：集装式、DBM、普通式三种。集装式：出厂时已经测好压缩量，可以直接安装。DBM：轴套上带有定位台，靠加减垫片来调整压缩量普通式：需要人工测量压缩量注意：苯酐泵组装完后，不要紧固叶轮帽，以防长期放置，波纹管受压力作用从而失去弹性。如：P203苯酐备用泵，2014.11.3组装完闭，2016.2.17更换，运行周期不到1周开始泄露，拆检分析：波纹管长期处于压缩状态，导致波纹管失弹。联轴器的安装1、检查联轴器是否有碰伤，或其他损伤。2、敲击时用铜棒垫着敲击，以防损伤。3、安装后保证轴头不能凸出半联轴节端面，以齐平为好。4、用百分表检测两半轴节法兰盘端面和外圆跳动，当法兰盘＜250mm时跳动值不大于0.05mm；当法兰盘≥250mm是跳动值不大于0.08mm。5、安装螺栓：把螺栓从法兰盘小孔外侧穿入，套入膜片组，从另一件法兰盘大孔外侧穿上缓冲套、弹性垫圈、螺母，扳手拧紧。六、对于机封问题的说明国产机封的波纹管直接焊接在两个固定端上，动环采用碳化钨硬质合金镶嵌结构，环座为0Cr18Ni9Ti，波纹管采0Cr18Ni9Ti冲压成波片状，通过电子束焊而成。静环采用碳石墨环，动环座和轴套之间采用0型圈。安装机械密封泵的技术要求转子部分轴的径向跳动不超过0.03-0.05mm

叶轮口环跳动不超过0.06-0.10mm

轴套跳动不超过0.04-0.06mm叶轮应找静平衡各部件的相对位置公差密封腔于轴的同轴度0.10mm止口端口于轴的垂直度0.05mm转子的轴向窜量0.3mm电机单独运转时其振幅不超过0.03mm七、机封失效及分析

为解决国产机械密封频繁泄漏的问题，应及时建立了机泵运行、维修台帐,能及时准确地记录机泵运行和维修情况,从而对机械密封失效原因进行更全面的分析。气蚀发生气蚀时表现为机械密封刚开始泄露时为飘絮状，后来逐渐增大，变成线柱状，同时泵出口压力、电机均有较大的波动。碳石墨环表面出现均匀环状沟纹。原因分析：由于苯酐泵进料系统工艺条件的变化，产生了较多的气相组分，使密封腔介质压力发生波动。即：密封端面发生汽化时，端面受力不均匀，补偿环会出现微小的倾斜，加大了泄露量。气蚀

改进措施：

调整工艺操作，保证苯酐泵

入口冷、热物料进料稳定。

磨粒磨损

石墨环和硬质合金环端面上都产生严重的沟槽。硬合金表面的沟槽均匀，而石墨环表面沟槽不均匀，在回转方向上两环均带有严重擦痕，但摩擦区域外无磨损。磨粒磨损

改进措施：摩擦副采用“硬对硬”配对，这样固体

颗粒进入密封面间，不是被磨碎就是被穿过密封面，不会嵌入密封面内造成严重磨粒磨损。干摩擦可以导致静环磨损严重，产生很深的磨损沟槽，动环表面由于摩擦过热呈蓝色。原因：（1）泵严重抽空而发生摩擦。（2）端面比压过高。波纹管压缩量过大、轴向窜量过大或密封端面不平、不光洁，都会导致端面比压过高。端面比压过高

端面比压即密封两端面上单位面积所受到的压力（0.25——0.3Mpa）干摩擦改进措施：

（1）适当调整波纹管的工作压缩量，一般为4.5-5.5（4.8MM）之间。

（2）保证机械密封的轴向窜量不大于

0.50mm。 波纹管失弹过度压缩和使用温度过高是造成波纹管失弹的主要原因。0Cr18Ni9Ti（321）不锈钢是一种弹性不良的材料，波纹管波片焊接后未作进一步处理或热处理时效果欠妥，都会产生残余内应力。压缩过度时，其外缘焊接区域会发生屈服，产生塑性变形，温度过高时波纹管材料在高温和应力的作用下内部晶格会发生变化，产生应力松弛。温度超过300°C时，若压缩量过大，则波纹管在高温和高载荷的联合作用下非常容易发生变形，使波纹管永久失弹。另外：苯酐介质结焦沉淀在波纹管的缝隙中，使波纹管变形能力减小或丧失变形能力。波纹管失弹

改进措施：（1）波纹管材质更换为AM350不锈钢（2）引进吹扫系统以防止结焦。（3）适当调整机封压缩量。*AM350（633型）属于美国半奥氏沉淀硬化性不锈钢波纹管断裂

原因：由于受到过分伸长或扭曲时挠曲而产生疲劳损坏。产生过度弯曲的原因：（1）联轴器不对中、轴弯曲、轴承损坏、轴向窜动量过大。（2）动静环偏心。（3）共振。（日本PLA公司表明：在运行过程中若共振，其焊接波纹管不到1min就会遭到破坏。（4）干摩擦由于润滑不良会造成密封端面摩擦力矩过大，使波纹管扭曲变形。（5）由于波纹管波片焊缝处残余应力和应力集中现象，