催化油漿泵密封失效分析及對策

1、催化油漿泵密封失效分析及對策催化油漿泵密封失效分析及對策P208油漿泵是催化裂化裝置的主要設備，為分餾塔T201塔底回流泵。由美國GOULDS公司制造，為單級單吸懸臂式離心泵由于泵送介質(油漿)溫度高(360℃左右)，密度大，且含有催化劑等固體顆粒，顆粒堅硬且易聚集，其中催化劑顆粒含量大于11gl，密封端面磨損嚴重，甚至產生熱裂現象；GRANE公司生產的2.375715型機械密封波紋管處雜質(催化劑顆粒，主要成分為Al2O3和SiO2)

2、沉積嚴重，出現彈性失效現象。平均使用周期僅為20天左右，成為裝置安全生產的隱患。本文著重從密封工況對機械密封的影響，探討解決該設備隱患的方法。1、原密封系統(tǒng)結構剖析1.1結構形式及材料原機械密封形式為波紋管集裝式機械密封，其組裝圖如圖1所示。該機封靜環(huán)材質為碳化硅(SiC)，動環(huán)材質為石墨，動環(huán)輔助密封圈材質為柔性石墨，其余各材料為不銹鋼。主要零部件見表2。1.2原機械密封的輔助系統(tǒng)1.2.1該泵的機械密封采用了外沖洗結構。沖洗液(30

3、℃臘油，沖洗液壓力為0.6Mpa)經機封壓蓋進入密封腔，對著密封端面沖洗，帶走摩擦熱，隔斷油漿進入密封腔，改善端面摩擦狀態(tài)。1.2.2該泵的機械密封還采用了水冷系統(tǒng)。冷卻水既起到冷卻摩擦副表面的作用，又能防止密封腔內液體進入彈性元件腔，從而確保波紋管機械密封在更保險更凈化條件下運行使用。2、原機械密封主要失效原因分析通過數次檢修及對原機械密封的解剖分析，發(fā)現引起機械密封熱裂失效泄漏的原因主要有以下幾個方面：原因一：泵送介質，即油漿中懸浮

4、物主要為催化劑顆粒、重質產物以及鹽類聚集物。催化劑顆粒主要為Al2O3及SiO2，硬度大且易粘附在機封表面上。工藝人員雖采取了多方調整包括從分餾塔中注入油漿阻垢劑，仍不能阻止催化劑顆?；烊胗蜐{中。拆檢時發(fā)現機泵入口過濾器堵塞現象嚴重，對已損壞的機封統(tǒng)計分析，靜環(huán)密封面均較好，而所有動環(huán)密封面整體均有不同程度損傷，且多數產生端面裂紋現象。這是主要因為油漿中懸浮物進入了密封端面，劃傷了動環(huán)密封面，并破壞了液膜的連續(xù)性，從而引起泄漏。正常密封

5、時，密封面處于邊界潤滑或半液體潤滑狀態(tài)，兩表面被一層具有分層結構和潤滑性能的邊界膜分開，當密封面間混有催化劑顆?；騽迎h(huán)密封面上有磨損時，兩密封面間液膜厚度明顯增厚。機封泄漏量與液膜厚度的關系見式[1]?？梢姍C封泄漏量與3.2沖洗系統(tǒng)3.2.1沖洗通道在外界沖洗系統(tǒng)不變的情況下，將沖洗通道孔徑由原Φ5擴大至Φ8。一方面沖洗液不致于流速過大，使磨擦副受到侵蝕磨損；另一方面可使沖洗液流動更暢通，避免催化劑顆粒粘結堵塞通道，及時帶走摩擦熱，防止

6、端面過熱，保證機封長壽命運行?？梢娫鲈O底套后進入密封腔的油漿量大為減少。3.2.3提高沖洗液壓差因冷卻水壓力基本不變(0.390.44Mpa)要改變并不現實。故此只有改變封油壓力，將沖洗液壓力提高至0.7Mpa，使沖洗液與油漿壓差維持在0.250.3Mpa。這樣沖洗液在入口壓力波動情況下依然能進入密封腔中，隔斷油漿進入密封腔，冷卻摩擦副，改善運行工況。3.3機封組件3.3.1端面材質改型摩擦副中動環(huán)材質選用表面噴涂氧化鉻(Cr2O3)，

7、靜環(huán)材質選用YG6，該配合屬于“硬質合金—硬質合金”形式。由于二者硬度不同，可防止動靜環(huán)密封面同時損傷，也避免了產生熱裂現象。這樣，即使少量催化劑顆粒混入摩擦副之間，也因摩擦副的耐磨性，摩擦副也不易產生劃傷，從而保證了密封效果。3.3.2波紋管組件由以上計算可得DBM65A型機械密封與2.375715型機械密封技術指標和性能參數極為相近，但是從經濟效應的觀點看，其節(jié)約的維修費用是相當可觀的。GRANE公司生產的2.375715型機械密封

8、一套為15000元人民幣，而同等性能的國產DBM65A型機械密封一次性投資僅為4500元人民幣，其性價比遠優(yōu)于2.375715型機械密封。一年若按28套計算，備件費用就可節(jié)約29.4萬元人民幣。3.4效果改造前該機泵有效運行時間僅為20天左右。最長運行一個月最短僅為一個星期的時間。2003年12月改造后，連續(xù)運行最長累積可達6000小時。其間經過長周期高負荷運行和頻繁的切換運行而無泄漏故障，可見，這次改造措施是相當成功的。4.結論面對P