往复泵轴封失效解决方案.pdf

设备运维
往复泵轴封失效解决方案
张洪刚贾现伟(永城永金化工有限公司,永城4766000
摘要:通过对酸酯输送系填密封失效的原因分析,对4解决方案
密封结构一步步改进,最后采用方案三解决了泵填料密封频繁
方案一、基于介质在填料函体内温度降低而结晶的思路,
失效的问题。
为填料函体增加加热夹套,如图1所示
关键词:往复泵;填籵;密封
1概述
乙二醇是重要的化工原料和战略物资,用于制造聚酯(可进
一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、炸药、乙二醛,并可作防冻剂、增
塑剂、水力流体和溶剂等。“煤制乙二醇”即以煤代替石油乙烯
生产乙二醇,开创了乙二醇生产新的原料来源,是国家“八五”、
“九五”重点科技攻关项目。由于乙二醇市场成熟,价格较高,
煤制乙二醇盈利前景良好。草酸酯输送泵是草酸酯法煤制乙
醇装置中的关键设备,其作用是将羰化反应系统生成的草酸
图1带加热夹套的填料函
由于填料函密封中有橡胶材质密封件,故加热温度不能太
酯加压送至加氢系统反应生成乙二醇,该泵为卧式三柱塞容积高,所以加热介质采用热水,该方案实施后,密封使用周期略有
式单作用往复泵。由于该泵柱塞密封失效频繁,不能长周期运延长,但依然会有结晶颗粒使密封失效,该方案未能解决问題。
行,造成系统不稳,维修量大,维修费用高。
方案二、对密封填料增加冲洗装置,由于增加冲洗装置必
2基本情况
须要在填料函内加冲洗环,而冲洗环占用了原来填料的位置,
本泵为卧式三柱塞容积式单作用往复泵,输送介质为:草使得填料数量减少,从而致使密封效果减弱。该方案在运行过
酸酯。液力端泵体、填料函、进排液阀均采用奥氏体不锈钢程中有一定的效果,较之前略好,但其失效频率仍很高。
制造。
方案三、对原填料函体加长,柱塞加长,使函体内容纳填料
该泵主要性能参数与规格:型号:A150-503.96;介质温度数量增加并且对密封填料增加两道冲洗,如图2所示
62℃;进口压力0.1MPa;出口压力3.96MPa;流量50m/h;泵速:
148rmin;柱塞直径:127m;柱塞行程:150mm;缸数:3。
草酸酯特性:无色单斜形结晶,能溶于醇和醚。微溶于冷
水,在热水中分解。熔点54℃,沸点163.5℃。
3草酸酯输送泵轴封失效原因分析
填料密封又称为压盖填料密封,填料装入填料腔以后,经
压盖对它作轴向压缩,当轴与填料有相对运动时,由于填料的
塑性,使它产生径向力,并与轴紧密接触。与此同时,填料中浸
图2加长后的填料函
渍的润滑剂被挤出,在接触面之间形成油膜。由于接触状态并
对加长后的柱塞表面做硬化处理,使其更耐磨;冲洗介质
不是特别均匀的,接触部位便出现“边界润滑”状态,称为“轴承采用热甲醇,一方面提高填料密封处的温度,另一方面利用草
效应”;而未接触的凹部形成小油槽,有较厚的油膜,接触部位酸酯能溶于醇的特性利用冲洗热甲醇溶解少量泄漏介质,这样
与非接触部位组成一道不规则的迷宫,起阻止液流泄漏的作就可以大大减少介质在密封填料处的结晶;冲洗采用有回路模
用,此称“迷宫效应”。这就是填料密封的机理。显然,良好的式,通过冲洗回流带走未能溶解的少量的结晶颗粒,使结晶颗
密封在于维持“轴承效应”和“迷宫效应”。也就是说,要保持良粒不会进入后面的其填料层,保证密封的可幕性,能过本方案的
好的润滑和适当的压紧。若润滑不良,或压得过紧都会使油膜实施,运行过程中取得了较好的效果。
中断,造成填料与轴之间出现干摩擦,最后导致烧轴和出现严5运行情况及意义
重磨损。
按照方案三改进后,该泵运行周期大大增加,对该泵的操
该草酸酯输送泵在运行过程中,输送介质草酸酯会沿柱塞作进一步规范,对填料压盖定期的紧固维护,使该泵的柱塞密
少量漏入填料密封处,而填料函体暴露在大气中,函体处温度封使用寿命均在半年以上,避免了频繁倒泵对系统稳定运行造
低于草酸酯结晶温度,草酸酯会在填料密封处结晶,特别是在成的影响,提高了系统的稳定性,维修次数的大幅度减少,使得
停泵后再启动时,而结晶的草酸酯固体颗粒会使运行中泵的柱维修量和维修费用大大降低,既降低了员工的劳动强度,也取
塞和填料快速磨损,破坏掉轴承效应”和“迷宫效应”,从而造得了很可观的经济效益,更为草酸酯法煤制乙二醇装置高负荷
成密封泄漏,泄漏的介质又会在整个填料函腔体内结晶,使密长周期运行打下了好的基础。
封泄漏情况恶性循环,使密封在短时间内失效,而且会使柱塞
作者简介:张洪刚(1983-),男,籍贯:河南兰考人,职称:工程
表面磨损严重,造成不小的损失。
师;研究方向:牒化工
4014化2015年11月
万方数据