催化裝置302泵為解吸塔塔底泵瞪殖，輸送介質(zhì)為脫乙烷汽油抢野，泵軸采用104-45型機(jī)械密封横辆。該泵自安裝以來(lái)，機(jī)械密封使用狀況一直比較正常竹习，維修間隔一般在2個(gè)月左右誊抛。但是在1997年大檢修后列牺，維修次數(shù)較為頻繁，使用周期在3～8天拗窃，給安全生產(chǎn)帶來(lái)了較大的困難瞎领，這一問(wèn)題亟待解決。

　　1機(jī)械密封損壞情況

　　機(jī)械密封是1種靠彈性元件對(duì)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)摩擦副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊來(lái)達(dá)到密封的軸向旋轉(zhuǎn)密封裝置随夸。其密封性好九默，在石油化工等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。該催化解吸塔底泵是沈陽(yáng)水泵廠生產(chǎn)的宾毒，流量7m3/h驼修，轉(zhuǎn)速2950r/min，吸入壓力0.9MPa卸橘，排出壓力為1.5MPa敌夜。機(jī)械密封結(jié)構(gòu)為內(nèi)裝單端面彈簧非平衡型，傳動(dòng)套傳動(dòng)塞这。冷卻方式為石墨靜環(huán)外水冷数凫，常溫冷卻，冷卻水流量為0.3t/h闽但。

　　將損壞的機(jī)械密封解體后發(fā)現(xiàn)医窖，石墨靜環(huán)上的摩擦副接觸凸臺(tái)被磨平，端面粗糙阁喉，并有開裂現(xiàn)象。硬質(zhì)合金動(dòng)環(huán)表面變成墨色狡氏，并且出現(xiàn)徑向裂紋噪设。輔助密封圈老化失效，摩擦副處密封軸套有燒傷痕跡伍毙。

　　2失效形式及原因

　　由于機(jī)械密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜乔墙，制造安裝精度要求高，如果設(shè)計(jì)或使用不當(dāng)丐重，也會(huì)出現(xiàn)磨損嚴(yán)重腔召，使用壽命短等多種問(wèn)題。密封失效的形式有4種扮惦，即腐蝕失效臀蛛、熱裂失效、磨損失效以及因安裝或運(yùn)轉(zhuǎn)等因素引起的失效崖蜜。一般來(lái)說(shuō)浊仆，機(jī)械密封的失效原因大體有6個(gè)方面。

　　根據(jù)該泵密封失效后的損壞情況豫领，初步判斷其機(jī)械密封失效有以下原因：①除密封失效及壽命短外抡柿，其余一切情況正常舔琅，因此，可以排除裝配誤差洲劣、輔助系統(tǒng)备蚓、機(jī)泵振動(dòng)及工藝操作等因素的影響，大致可以認(rèn)為是設(shè)計(jì)缺陷引起的密封失效囱稽。②從密封面的失效現(xiàn)象看郊尝，動(dòng)環(huán)表面出現(xiàn)徑向裂紋揖姆，輔助密封圈老化掏博，屬于典型熱損失效倡超。石墨靜環(huán)磨平并有開裂現(xiàn)象是磨損和熱損雙重作用所致抢埋。③1997年大檢修后因生產(chǎn)的需要经褒，工藝上做了部分調(diào)整捂贿，增加了輕質(zhì)油產(chǎn)率首捶，致使該泵輸送的汽油中輕質(zhì)組分增加姆盲，并含有少量的液化汽成分(C4别孵、C5)声碴，導(dǎo)致摩擦副工作的溫升過(guò)大，動(dòng)環(huán)出現(xiàn)熱裂現(xiàn)象葛窜，同時(shí)靜環(huán)磨損加劇扫应，使密封壽命大為降低。

　　另外珊侍，104-45型機(jī)械密封使用的psv值和工作Pbv值均超過(guò)了允許值忽秕。而端面比壓pb的大小對(duì)機(jī)械密封的穩(wěn)定運(yùn)行有著極大的影響。端面比壓太小容易產(chǎn)生泄漏豹谎。端面比壓太大悦要，會(huì)使摩擦面液膜減薄，液膜承載力降低媳叨，摩擦因數(shù)加大腥光，使用壽命降低。

　　綜上所述糊秆，脫乙烷汽油泵機(jī)械密封失效的原因是由于汽油中輕組分的增加武福，介質(zhì)更易于汽化，液膜承載能力降低痘番，端面比壓過(guò)大捉片，液膜減薄，摩擦副在不穩(wěn)定的似汽相狀態(tài)下工作夫偶，摩擦熱增加界睁，端面溫升過(guò)大，進(jìn)而引起更多的輕質(zhì)汽油組分汽化。如此循環(huán)翻斟，最終摩擦副在干摩擦狀態(tài)下工作逾礁，使石墨靜環(huán)磨損加劇。同時(shí)访惜，過(guò)大的端面溫升使碳化鎢動(dòng)環(huán)出現(xiàn)徑向熱裂紋栗柴，輔助密封圈老化，介質(zhì)泄漏增加净彼，密封壽命大為縮短憎材，最終使機(jī)械密封迅速失效。

　　3改進(jìn)措施及應(yīng)用效果

　　為了適應(yīng)輸送介質(zhì)的變化朗恤，結(jié)合該泵的具體條件投墩，采取了2種措施來(lái)降低密封的端面比壓。①將104-45非平衡機(jī)械密封改為110-45平衡型機(jī)械密封茸太，使密封的平衡系數(shù)β由1.177降為0.77彰畅。②根據(jù)石油大學(xué)流體動(dòng)密封研究室的實(shí)驗(yàn)，在密封面上開圓弧槽可顯著提高液膜的承載能力级轰，增加密封穩(wěn)定性誉缚。限于加工條件，我們僅在110-45型機(jī)械密封的石墨靜環(huán)表面上加工了8個(gè)半圓形凹槽琢喷，增強(qiáng)了端面液膜的承載能力疫遵，降低了端面比壓，并使密封的潤(rùn)滑性能得到了改善算行，降低了摩擦副的摩擦因數(shù)梧油，減少了端面的摩擦熱及由溫度升高引起的端面汽化現(xiàn)象，避免了干摩擦的出現(xiàn)州邢。

　　經(jīng)過(guò)計(jì)算婶溯，改進(jìn)以后的110-45型機(jī)械密封的使用，psv=8.71MPa.m／s偷霉，這小于允許值1.22MPa.m/s，工作pbv=2.071MPa*m／s褐筛，小于極限pbv值3.08MPa.m／s类少。

　　改進(jìn)后的110-45型機(jī)械密封經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，密封效果良好渔扎，使用周期達(dá)到半年以上硫狞，保證了設(shè)備長(zhǎng)期、安全和平穩(wěn)運(yùn)行晃痴，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益残吩。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　工藝條件和介質(zhì)成分的變化對(duì)機(jī)械密封的使用效果有著極大影響，在某些情況下，可能使密封迅速失效泣侮。在機(jī)械密封摩擦副表面開流動(dòng)力楔怎窿，可顯著提高機(jī)械密封流體膜的承載能力，降低端面比壓鹏闭。

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