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高温油泵机械密封失效分析及改进措施

时间:2021-03-25 11:37 作者:三昌泵业 点击:

       油泵机械密封在高温环境下使用时间不断减少,油泵机械密封在高温环境下也极易出故障,近年来,由于高温油泵机械密封引发的故障呈上升趋势,因此做好高温油泵机械密封的技术管理是非常重要的,下面给大家讲解高温油泵机械密封失效原因进行分析及如何延长高温油泵机械密封的使用时间。

     高温油泵机械密封失效原因分析

       1、结构

       如图所示,油泵机械密封形式是弹簧式机械密封,它是一种单端面、大弹簧以及不平衡的密封结构。
弹簧式机械密封机械图

     2、高温油泵机械密封泄漏原因分析

       (1)主要失效形式

       如图所示,高温油泵机械密封有4个泄漏,第一个泄露点主要是通过机械密封摩擦而形成的泄露,主要的失效形式是高温、磨损以及断裂此泄露点是关键的泄露点。第二个泄漏点是补偿环辅助密封圈其主要的失效形式包括老化、卡死以及磨损等。第三个泄漏点是非补偿环辅助密封圈其主要的失效形式包括腐蚀、损伤以及脱落等。第四个泄漏点是压盖密封圈其主要的失效形式是损伤。

       (2)泄漏失效原因分析

       油泵机械密封在高温的作用下,会产生泄露和失效,主要是因为油泵机械是利用传统摩擦材料进行合理的配对的。当采用辅助密封圈结构和其他有关的材料进行密封时不能有效防止泵抽空同时在高温的作用下也会产生一些具有腐蚀性和安装不规范部件装配,这样就达不到相关技术规定的要求就会使得油泵机械在密封的过程中出现失效的形式。

       延长高温油泵机械密封使用寿命的措施

       下面以1000万t/a常减压装置,泵(泵位号p1017)为例来对其措施进行分析和阐述。

       1、合理选择波纹管机械密封

       合理选择波纹管是延长其寿命的关键,要根据油泵机械实际工艺的应用情况对波纹管进行选择。例如:在运行的初期,当使用泵位号p1017时,共介质温度就要在370℃左右,就要求运转速度要控制在2950rmin ,进口压力要控制在0.01MPa左右,出口压力要控制在1.73MPa左右,这样才能选择一个合理的波纹管机械进行密封。

       2、选择结构

       一个好的结构也能延长油泵机械密封使用寿命,所以,选择结构也是一项主要的措施。根据规定的要求,对油的介质温度进行考虑,不能高于370℃,再采用静止型波纹管结构对油泵机械进行设计。在设计的过程中必须要了解其特点,在无补偿环滑辅助密封时,由于其具有追随性和补偿性等特点,这可以有效的避免油泵机械受到磨损和腐蚀,在动静环辅助密封的过程中可以采用柔性石爨来替代橡胶,因为它具有耐高温,并采用不锈钢螺栓轴对其进行固定,这样使静态变为动态,从而有效的提高摩擦性能。

       3、选择材料

       选择好正确的材料也可以延长其使用寿命,下面从2个方面进行分析:首先,在动静环辅助密封过程中采用不锈钢片石墨,并且不锈钢片一定要薄,这样有耐高温、防老化等作用。其次就是要选择合适的波纹管,选择的波纹管波片一定要是双S波片,这样在运行的过长结构就不容易变形,也具有一定的抗疲劳性,同老化等。由于橡胶受载荷作用后变形大,不可能再按常规的材料力学方法来计算,需要采用独特的近似方法或非线性有限元来描述。本封隔器的关键部件胶筒采用KZ1141-20-40型胶筒,该胶筒对胶筒的计架结构进行改进,得出新胶筒的整体强度高,在150摄氏度、100MPa油压下密封性能良好,能够满足扩张式封隔器长时间高压密封的要求。
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