高温重油泵用金属波纹管机械密封失效分析.pdf

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2、*§“*日*目自}女《H*■自^&t∞{“*女"±^*Rf^M十目##■TQ05l2l女■#*日R女，■S0254椰4(2011)03XJ3674)3某石化公司搿泓重汕泉采用舳波纹管机械崔封颥餐失效．易发牛热油泄黼杵火．水段造成物质{5l戋，迁nr能带米严疆的盘卡隐心问题．打必要时托失效原囡进行分析，以指导岛滥重油泉用机般密封设计．宴现高出重汕

3、采轴封的长塌期安全运行。1高温重油泵机械密封简介该公司常减雁装置巾使用的高温乖油泵丰要采用间内柴厂家制造的DBM-B—l州机馘衡计，为单端面接触式波纹许彤式，渡垃骨采卅静止式结构．，为r改善峦封的工作环境．对H采用谶l所不的冲洗玲却辅助系统．几怵『：况磬数为：介质温度-75—400℃介质征力一01—25MPa土轴转建小^于30r／s田1DBM-R-l型密封辅m}统}意图该密蚌秉H}越辩烈J；舣s形焊接盘膳波l文竹作为弹性部件高拙响油聚采用的端面材料为：提锑fJ书(Ii}庸温适用温度小1：450。C)．浸锕{i景(耐高泓适川温度小丁400X『=)、磷化

4、硅(酎高温腐蚀、过川温度小于lO【lo℃)、钴肇硬质台金(埘高温，耐喊遁川温匿小于40WC)辅助密封材料为壤口氟乙烯柔性打墨、铝和铜等运行一段时问后，由于原配机械密封的选择稃n定川题．造成r机械楫封大面#；颧锻淞辩2密封失效厚因分析21渡统管机械密封火弹或断裂波纹忤枉使用立￡程中．牡Ⅲ度妓弹性会连渐减小．造种弹性减小的现象通常秫之为失掸试验和虫环应用袅明．、’波纹竹的火掸毗超廿设¨初始ff：缩Iil的18％一20％时．蹙十渡纹管机减街封就会发生泄捕。造成机槭崔封火散：枉使川一1·发现．台城波纹许机撇密土于在温度低r200℃时．失掸现象币叫砭，仇在岛溢

5、I。况下(温度超过300％1)使J}f．扦擎后泵很快就发生瀚甜，将使川的机械密封拆F删址发现金墉波纹管组什高度较安装时甲均降低2—3mm。从金居波纹管火弹的机邢看辛要由丁永久变形或应力松弛还打一种情酏姓【：作介质结品沉淀或凝同农波纹舒的缝隙中使波纹符变彤能力碱小或髭失业彤能JJ闲此．高温和找倚星造成波纹秆火弹的上篮职阿竹外．枉高泓条件厦波纹瞥m缩咕或接触此JJ、轻太柏情况F波垃竹会在岛溢和故撕的联舟怍川{荇女198Im7，14．∞月L程m☆∞n☆Em．2300320II《IF发生断裂(图2)，温度越岛，载倚越大，波纹管发生断裂的概率就越高。囝围2波纹

6、管剪断22配对摩擦副巾石墨环的过度磨损m融雎塔底泵的运行情况可知．啦层波纹臂使用寿命均很短，仅个多J】就发生泄漏．将失效的机械密封拆下检查发现．打墨密封环艚损严重。通过分析和试验发现．金属渡纹管机械密封的端而比雎受波纹管打嫂直径的影响，而有效商衽是髓压力的变化而改变。等波纹管受外压．其有效“往随压力的增大而逐渐缩小；当波纹管受内Jt．其有效育径随压力的加大『n】逐渐加大。由于压力过大，导豉嗥撼副雌擦严重，石墨环过挺磨损引起泄漏。圈3为碱压塔底泵密封端而的颗粒磨蚀情况。田3密封面千摩擦导致密封自磨损情况23配对摩擦副中硬质合金环裘面热裂在使J{lj中发

7、现密封摩擦副的硬质合金环出现由埂而中心向外发散的许多粗细不一的径向裂纹．这是热裂导致的密封失效。热裂产生的主要原因是过高的局部热廊力，其中硬质台台环与环座两种材料的线膨胀系数的差别．采用堆焊结构还是整体结构；密封玲却冲洗系统中冲洗液的类型、冲洗方式和祈【最的大小是再台适都可能引起癣封端面的热裂。圈4为减压塔底泵机械密封端面突然进入高温重油．造成密封面发生热裂而产生泄漏j圈4密封端自№热裂24动静环密封垫片及轴套密封垫生效辅助密封的选用也{臣重要，检杳拆下的失效密封．其它郫分完好而动静环密封垫损崩、。分析原日是由于安装中失误将该密封垫损坏，引起拼封的泄

8、漏．对于轴套的锥形镉垫在市封的使川中也出现失效使高谕的渣油{

9、

10、}漏的现象。该铝垫的Ⅻ}赫，一是由于安皱中压紧该书的螺栓山受山木均或力龋不够．小能使其变形井紧密贴合在轴上．造成泄漏；二是由于长刺处于高温条件下，密封垫片发巾老化．导致泄甜。3波纹管机械密封系统不足单端面渡垃管机械密封系统虽具有耐高温、耐腐蚀、使川范围广等特点．但在宴际使用中依然存在诸多问题a碰封介质易产士泄漏，造成物质损头和环境韩染。接触式机械密封的密封原理是在被稀封流体与外界存在压JJ莘(一股足压山高于外界压力)的前提F．通过维持一定的端面接触压力，来尽可能减小密封摩擦副端面之间的轴

11、向间隙以降低被镪封流体的泄捕。甩此，接触式机械密封难以丈现被密封流体的零泄鞴．更不可能实现其零逸出。髓着现代