增加辅助设备提高离心泵使用寿命

密封是减少设备跑、帽、滴漏的主要手段。离心泵的密封形式主要有填料密封和机械密封。设备管理要求从设备的正常运转向安全性、可靠性和耐久性方向不断发展,对机械密封技术研究更加重视,技术有了很大提高,机械密封在炼油化工装置中使用的越来越多。针对我公司机械密封设备,为了提高机泵的长、满、优运行,我们维修车间针对性的进行分析、研究,对发现的已有问题进行分析、处理。根据密封故障统计分析表明,机械密封的平均寿命为8~13个月,某些情况可达3~5年。而我公司的机械密封使用寿命大概5~10个月,寿命最短为3个月,这种情况严重影响了装置生产的正常运行,同时增加了维修费用及维修频次,给生产车间和维修服务单位带来了不利影响。其中离心泵HK80-50-250尤为典型,下面将其进行具体故障进行分析并采取处理措施。介质:高温热水(工业用水有杂质);温度:80°C以上;入口压力:0.1MPa;出口压力:0.6MPa;电机功率:18.5kw;密封形式:双端面机械密封(多弹簧);叶轮:全开式叶轮;工作环境:有粉尘,无冷却冲洗水。引起机械密封失效的原因很多,比如:机械密封设计和制造问题,选型和安装不当,以及设备本身存在的问题,工艺操作等问题(下图表1为国内某炼油厂的一份密封失效统计数据)。根据图表显示,不包括工艺操作带来的工艺失效(一般来说工艺操作占据机械密封失效的30%),机械密封辅助设备占据了5种机械密封失效原因的24%,由此看出辅助设备对机械密封使用寿命的重要比例。而我公司离心泵HK80-50-250,维修频次较多,除了工艺操作引起失效外,主要问题是工作条件无冲洗水,而忽略辅助设备,造成密封提前失效,大大降低了机械密封使用寿命。下面是该泵失效后的具体故障现象以及分析原因:故障现象一:出现泄漏,静环有严重的磨损和凹槽、金属环表面擦亮的伤痕,有的是径向裂纹热裂和变黄,严重的变蓝和变黑,0型环老化、硬化等,动环的硬面上产生径向裂纹。失效原因:一是工艺问题,如抽空介质来量问题(检查入口管线的阀门的开度是否全部打开)有时是泵的入口管线问题等;二是无冲洗冷却水,造成机械密封端面干摩擦。故障现象二:出现泄漏,靠近电机的密封端面有径向裂纹,弹簧弹性失效,密封压缩量不足。(说明:图1-1离心泵HK80-50-250的密封,图1-2机械密封局部放大图)失效原因:双端面机械密封轴封腔无冲洗水,轴封腔压力为“0”,弹簧单独作业,动环长周期受到泵壳内液体压力(如图1),无补充压力造成弹簧提前疲劳失效。3采取措施综上分析,根据该类型泵的设计原理,采用双端面机械密封必须安装旁管冲洗管路,但是由于生产环境限制无条件安装,造成了机械密封的使用寿命大大缩短,介于此种情况,采取以下措施:增加辅助设施,利用介质对泵进行自身冲洗(冲洗是一种控制温度、延长机械密封寿命的最有效措施。冲洗的目的在于带走温度和热量、降低密封腔温度,防止液膜汽化、改善润滑条件、防止干运转、防止杂质集积和气囊形成),增加旁路管,应用离心泵出口压力和入口压力的压差,使得介质自动循环冲洗,介质经过泵的出口进入冷却器冷却后,在进入密封腔,冲洗完后再回到泵的入口处。为了能够控制双端面密封轴封腔压力,在冷却器后面依次安装冲洗压力调节阀、压力表(如图2),如果使用中冲洗水杂质过高可以在冷却器前面安装涡旋分离器,净化水质。对于高温泵的冲洗温度应低于60(9)为宜。(国际标准不应高于80(9))使用材料:无缝管、压力表0~0.6MPa、压力调节阀、冷却器增加旁路管后可以解决问题:(1)轴封腔内带压力,保证了定、动环良好接触,降低泄漏率,增加机械密封使用寿命;(2)降低密封腔温度,改善润滑条件,防止机封干摩擦,延长使用寿命。补充:在不增加旁路管的情况下,可使用外装式单端面机封,可降低机封的价格,但是不能降低维修频次。摘要：随着机械密封技术的不断发展,机械密封良好的可靠性、安全性和耐久性,从而取代填料密封之类的老式密封技术。但是机械密封对安装要求、工艺操作要