機械密封在堿泵上的泄露分析及改進(jìn)方案
通過(guò)對乙烯裝置堿液循環(huán)泵機械密封頻繁失效的原因進(jìn)行分析，改進(jìn)了密封結構和摩擦副材料，取得了良好的密封效果和經(jīng)濟效益。
乙烯裝置壓縮系統濃堿液循環(huán)泵是堿洗塔的塔底循環(huán)泵，它將經(jīng)裂解氣堿洗過(guò)的堿液輸送到塔頂，使堿液循環(huán)使用。該泵在實(shí)際運行中，頻繁發(fā)生泄漏，機械密封在安裝運行一周左右開(kāi)始微漏，1～2個(gè)月內泄漏量增大，無(wú)法繼續使用。嚴重影響了裝置的環(huán)保達標和長(cháng)期穩定運行。
（1） 基本情況：該泵為單吸懸臂臥式離心泵，主要技術(shù)參數如下
介質(zhì)成份:含膠狀、顆粒雜質(zhì)的20%NaOH液體
介質(zhì)溫度:45℃
介質(zhì)粘度:1070CP
流量:30m3/h
揚程:18m
吸入壓力:1.078MPa
排出壓力:1.272MPa
軸功率:2.7KW續使用。
電機轉數:2950r/m
將失效后的機械密封解體，其損壞情況如下：
(1)動(dòng)環(huán)和動(dòng)環(huán)座、軸套間的間隙被阻塞
(2)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)有環(huán)狀磨損痕跡
(3)密封腔內有焦狀聚合物、顆粒等雜質(zhì)和結晶物
(4)彈簧銹蝕嚴重，被雜質(zhì)和結晶物卡澀，彈性不足。
（2）失效分析
一般機械密封失效主要有4種形式，即腐蝕、熱損、磨損和安裝、運轉等因素引起的失效。該泵解體后密封面無(wú)劃痕和磨損，因此可以排除密封面物理?yè)p傷方面的原因?？紤]到密封腔內結晶物和銹皮較多，同時(shí)結合機械密封失效的諸多表現，初步判定所輸送介質(zhì)的易結晶性和腐蝕性是引起密封失效的主要原因。
（3）改進(jìn)措施
a.改變彈性元件結構：將彈性元件由彈簧改為波紋管，波紋管既是彈性元件又是動(dòng)環(huán)的輔助密封圈，省去原動(dòng)環(huán)與軸套間的O型圈，只須在動(dòng)環(huán)座尾處加一密封墊封住該處的物料，這樣既解決了O型圈密封與補償的矛盾，又將原準靜密封改為完全靜密封，使密封的可靠性提高。改用波紋管還省去了彈簧機械密封的傳動(dòng)銷(xiāo)以及動(dòng)環(huán)與動(dòng)環(huán)座之間的配合面，避免了由固體顆粒物的沉積而引起的動(dòng)環(huán)動(dòng)作失靈，進(jìn)一步提高了機封的整體性能。波紋管既提供彈性補償又提供扭矩，具有更好的追隨性和補償能力。
b.靜環(huán)補償取代動(dòng)環(huán)補償：在機封組件中動(dòng)環(huán)部分的質(zhì)量遠比靜環(huán)部分大，故運轉起來(lái)旋轉動(dòng)量也大。改為靜環(huán)補償后降低了旋轉動(dòng)量，提高了整個(gè)機封組件的穩定性和可靠性。
c.增大動(dòng)環(huán)與軸套間隙：增大該間隙可避免結晶物和銹皮的沉積，在保證端面比壓的前提下增大動(dòng)環(huán)內徑或減小軸套內徑均可。根據有關(guān)資料推薦，將間隙由原來(lái)的0.38mm增至0.5mm。
d.適當增大沖冼線(xiàn)孔徑：針對結晶物和銹皮較多的實(shí)際情況，增加沖洗量可以有效地解決固體顆粒物的沉積，故須將原沖洗線(xiàn)孔徑由12.7mm增至19.05mm。但應注意，過(guò)大地增加孔徑會(huì )降低泵的效率。
e.增加入口濾網(wǎng)目數：增加濾網(wǎng)目數可有效防止固體顆粒物進(jìn)入密封腔，為機械密封提供較為理想的工作環(huán)境。