热油泵机械密封失效分析及结构改造分析

李泽

摘要：就通常而言，在芳烃二甲苯装置以及配套装置的构建过程当中，热油泵作为各分馏塔的进料泵、塔底泵设备主要传输介质为对二甲苯及对二乙基苯等。在设施工作中的油温会处于310度至360度之間，而上述两种高温热油泵在运行过程当中是整体装置极为重要的设备，由于运输介质主要为高温油液，如若油液泄露，泄漏将会存在出现极为严重火灾事故风险。此外，如若设备停车，将在生产过程中致使全部生产停车。目前现有结构中，机械密封冲洗系统以及在机械密封结构的构建过程当中存在一定程度的缺点，而通过对相关结构进行综合性改进，能够解决密封结构结构寿命短的问题，并且能够使各类问题得以消除。由此，文章对热油泵机械密封失效进行分析，并且对其结构改造工作进行探究。希望能够帮助热油泵机械解决密封失效问题。

关键词：机械密封;热油泵;失效分析

引言：

在芳烃二甲苯生产装置构建过程当中，热油泵是传输介质的重要设备，并且在构建过程当中，机械密封会应用串联波纹管密封的方式，而为了使装置的运行安全性提升，会在运行过程当中应用一开一备的双向系统，并且其备用的时间如若超过168小时之后，则整体泵在启动时会存在着油液位快速下降的问题，并且存在着密封液向其泵内存在大量泄漏的问题，由此导致导热油损耗。通过相应的分析可以认为，上述情况为一级密封失效问题。

1对原装波纹管的机械密封性进行分析

在此次研究过程当中，在系统工作时，系统内部的隔离液会通过冷却系统，由外部油系统进行强制性的综合性循环，在冷却之后，隔液离会由下部进入口进入到新机械封腔体，并且而后由顶部排出，相应的流程可由图1予以显示。

由此，将密封摩擦所产生波纹纹机械密封失效，并且相关的高温介质泄漏到大气，而产生火灾油站系统在构建过程当中，需要将隔离液冷却温度设定为40～45度，并且将整体系统加压密封加0.4MPa，由此确保介质并不会存在泄漏问题。

2对波纹管机械密封失效的情况进行分析

在整体热油泵的运行过程当中，由于其自身为极为关键的重要设备，因此规定每隔2个月便需要对其运行以及备用泵进行油的更换，由此确保两台设备均具有较为完好的特征，在切泵之后，与原运行泵便会转为热态备用状态。由此通过回流管路确保介质能够在备用泵的泵腔内流动。并且泵腔内所具有的温度与运行泵相等，由此保证其能够具备随时启动的现实条件。在此次研究过程当中，所选取的热油泵多次存在备用泵启动后便出现隔离液内渗的问题，并且其泄漏量逐步的增加，由此需要停机，对其机械密封进行更换，而较为频繁的机械密封拆解，使得装置连续生产性无法得到保障，并且机械密封价值相对较高人工相对较贵，由此使得设备在维修过程当中费用始终居高不下。

3对失效原因进行综合性的分析

在此次研究过程当中，将波纹管机械密封组件拆下之后，应用0.8MPa油压进行静压试验，在观察30分钟之后并未出现泄露点，随后通过检测可以发现机械密封动环的环端面存在结焦问题，而由此认为由于端面拥有不均匀的结焦物质，使隔离液在通过并不能够完全紧密贴合摩擦副端面中会向泵内泄露，由此需要对结焦原因进行分析。在正常工作时，根据情况，泵在两个月备用状态之后，处于启动状态后便会出现泄露问题，由此认为摩擦副端面的结焦会产生于被动以及相应的泵启动阶段。而原装波纹管机械密封动环会应用高级抗泡疤石墨，并且静环构建材料会应用无压烧结碳化硅，由此可以排除动静环材料所存在的结焦问题，因此结焦问题仅有可能在高温条件之下，隔离液或者相应的泵送介质存在碳化而产生。此外，在研究过程当中，通过对备泵期间结焦原因进行分析可以发现，狭长通道致使隔离液流速不畅等诸多结构原因是备泵期间结焦的主要原因。

4对改造措施进行分析

在此次研究过程当中，相关的改造方式主要是机械密封结构进行综合性的改造，具体改造方法可由以下几点进行分析。首先，需要优化一级密封非补偿环的安装方式，并且需要对防转结构进行优化，需要将一级密封非补偿环的各类安装方式，由传统的大气侧装入方式向由介质侧装入方式转变，由此能够使该补偿环受力更为均匀，并且使其安装平衡性得以提高。第二，可以将一级密封补偿环及组件的内径规格增大，并且增大幅度需达10毫米。原装机械密封介质在构建过程当中，动静环摩擦副与机封冲洗腔之间会拥有较为狭长的管道，而将相应的长管道距离缩短，能够使更多隔离液由此进入至一级密封测之内，并且使隔离液在流动过程当中能够呈现出湍流状态，由此能够更为充分的对密封端面所产生的热量带走。第三，在改造过程当中可以增加导流套，导流套靠近泵内侧的回流孔需要沿圆周均匀分布，使隔离液在机封腔之内能够更加均匀的流动。在对导流套域增加之后，能够防止隔离液在其机封冲洗腔之内存在“走捷径”的问题，由此避免在运行过程当中存在局部换热的现实问题，同时能够进一步使隔离在一级密封内测腔内停留换热时间得到增加。导流套的回流孔会靠近介质侧的动静环摩擦副，主要的目的在于使摩擦副处所具有的隔离液能够形成湍流状态，由此能够更为充分地带走一级密封端所产生的热量。

结语：

在热油机泵的应用过程当中，机械密封失效会有诸多原因，通过上述的机械密封结构改造能够使得结焦问题得到有效解决，并且使换热效果得到增强，使得密封运行效果得以大幅度的提升，确保机械完好率得以提高，使运营费用降低。

参考文献：

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