离心泵机械密封故障分析与对策

高亚东，高园园

（陕西延长石油天然气有限责任公司，陕西 延安 717403）

1 综述

延安石油化工厂环保六套装置分别为60万t/a液化气精制装置、10万t/a干气脱硫装置、5000t/a硫磺回收装置、4000t/a碱渣处理装置、15t/h酸性水汽提装置、2万t/a硫磺精制装置，介质复杂，有酸有碱，且部分介质含有固体颗粒。

机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。弹力加载机构与辅助密封是金属波纹管的机械密封，称为金属波纹管密封，否则称之为弹簧机械密封。和轴共同旋转的密封环称为动环，静止的密封环称为静环。

2 机泵机械密封运行中存在的问题

2.1 动环材质为四氟的密封面易磨损

5000t/a碱渣处理装置部分机泵机械密封动环材质为聚四氟乙烯，但碱渣处理装置多数介质含有固体小颗粒，固体颗粒易损坏密封面，造成机械密封泄漏，进而影响机泵正常运行。图1为机械密封动环。

2.2 硫浆泵机械密封动环小弹簧易失去弹性

硫磺回收装置硫浆泵机械密封为双端面小弹簧机封，由于介质端经常有硫磺泄漏，导致动环小弹簧被硫磺堵塞而失去弹性，进而导致机械密封泄漏，机械密封维修频次较高。

图1 机械密封动环Fig.1 Mechanical Seal Ring

2.3 部分机械密封静环O型圈易膨胀

液化气精制装置液化气脱硫醇溶剂油泵和液化气脱硫醇抽提碱液循环泵使用相同规格的机械密封，液化气脱硫醇溶剂油泵介质为溶剂油及二硫化物含少量碱液，液化气脱硫醇抽提碱液循环泵介质为碱液含少量溶剂油及二硫化物，由于介质的特殊性，该机械密封频繁因静环O型圈膨胀导致泄漏，机械密封维修频次较高[1]。图2为机械密封动环O型圈。

3 机泵机械密封改造方案

3.1 动环摩擦面材质由聚四氟乙烯改为硬质合金

图2 机械密封动环O型圈Fig.2 Mechanical Seal Ring O-Rings

碱渣处理装置介质中含有小颗粒的机泵机械密封动环摩擦面材质由聚四氟乙烯改为硬质合金，改造后机械密封使用效果较好，泄漏率明显降低。图3改造后机械密封动环。

图3 改造后机械密封动环Fig.3 After Transforming Mechanical Seal Ring

3.2 硫浆泵机械密封动环改为波纹管

硫磺回收装置硫浆泵机械密封动环改为波纹管后，机械密封使用寿命增长，泄漏率降低。

3.3 机械密封静环改为波纹管

因材质既耐碱液腐蚀又耐溶剂油和二硫化物腐蚀的静环O型圈费用较高，经综合考虑将静环改为波纹管，改造后机械密封泄漏率降低。

4 机泵机械密封改造前后维修情况对比及经济效益分析

4.1 机泵机械密封改造前后维修情况对比

机泵机械密封改造后运行良好，彻底解决了部分机械密封容易泄漏，机泵维修频次降低，并且降低了维修人员和操作人员的劳动强度。改造前后维修情况对比具体比较见表1。

4.2 机泵机械密封改造后经济效益分析

一年内机械密封少花费用：

（4.5次/月-0.75次/月） ×12月 =45次

45次×4000元/次=180000元

表1 机械密封改造前后维修情况对比Tab.1 Mechanical Seal Repair Comparison Between Before and After The Transformation

通过车间的共同努力机泵机械密封维护频次降低，降低了生产成本。通过计算得出一年内少花费用为180000元。

5 总结

延安石油化工厂环保六套装置机泵部分机械密封改造前由于种种问题，影响了机泵正常运行。为此，对装置部分机泵机械密封进行了技术改造，改造后机泵机械密封运行良好，确保了环保六套装置的长周期平稳运行。希望改造方案能够给机泵机械密封存在类似问题的企业带来一些帮助。