密封結(jié)構(gòu)或泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

機(jī)封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介該泵軸封采用串聯(lián)式雙機(jī)封，內(nèi)密封為9BH型內(nèi)流式部分平衡型單端面機(jī)械密封，用于密封輸送的介質(zhì)甲烷向外機(jī)封泄漏，冷卻采用反從沖洗，葉輪背后介質(zhì)泄漏到密封腔內(nèi)，由管線連接到泵入口線進(jìn)行自沖洗冷卻；外密封為909B內(nèi)流式部分平衡型單端面機(jī)械密封，用于防止甲烷介質(zhì)泄漏到大氣中，采用高位甲醇罐提供低凝固點(diǎn)的甲醇液體循環(huán)冷卻，由泵效螺旋套旋轉(zhuǎn)強(qiáng)制循環(huán)，甲醇罐頂部與火炬系統(tǒng)相連接，壓力為甲醇罐液位靜壓和火炬氣背壓，密封介質(zhì)為甲醇封液和泄漏介質(zhì)。其原理是如果內(nèi)密封泄漏，泄漏介質(zhì)進(jìn)入甲醇罐汽化排入火炬，而不向大氣泄漏。

在對(duì)泄露情況統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，每次泄漏多是內(nèi)外密封同時(shí)泄漏，解體檢查中發(fā)現(xiàn)：內(nèi)密封動(dòng)靜環(huán)完好，石墨靜環(huán)密封面有少量環(huán)狀劃痕，碳化硅動(dòng)環(huán)有光滑的摩擦變暗的環(huán)狀痕跡；外密封動(dòng)靜環(huán)密封表面明顯看到環(huán)狀溝槽，且在動(dòng)靜環(huán)密封面可見(jiàn)少量的垢樣固體物。內(nèi)外密封聚四氟密封環(huán)和墊片均完好，軸套與密封環(huán)、動(dòng)環(huán)與密封環(huán)可見(jiàn)摩擦痕跡，但沒(méi)有嚴(yán)重的高溫?zé)龘p情況。

該泵每次檢修非常困難，需拆除保冷層，且排放大量的介質(zhì)，而且每次開(kāi)車(chē)需預(yù)冷12小時(shí)以上，嚴(yán)重威脅生產(chǎn)。因此，必須查明愿因從根本上解決。

機(jī)封泄漏原因分析機(jī)封泄漏部位有動(dòng)靜環(huán)密封面、動(dòng)換與軸套密封圈、靜環(huán)與壓蓋密封墊和軸套與軸密封墊4個(gè)部位，其中的一個(gè)或幾個(gè)部位失效都會(huì)造成泄露。由于泵輸送的甲烷氫介質(zhì)具有溫度低、易汽化和粘度低等特點(diǎn)，因此造成密封泄露的影響因素較多。

從密封設(shè)計(jì)計(jì)算、密封結(jié)構(gòu)或泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行分析，密封摩擦副端面比壓和線速度進(jìn)行計(jì)算校核該密封為內(nèi)外組合式串級(jí)密封，內(nèi)外密封介質(zhì)、工況、冷卻沖洗形式都不同，因此分別進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果分析維修與改造機(jī)械為保證密封效果，內(nèi)密封彈簧比壓和端面比壓較大，接近按照機(jī)械密封手冊(cè)及選型要求設(shè)計(jì)的上限，特別是對(duì)于潤(rùn)滑性差的甲烷介質(zhì)，端面比壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于經(jīng)驗(yàn)值，必然會(huì)引起液膜損壞和摩損增大；外密封彈簧比壓和端面比壓值在設(shè)計(jì)的正常范圍內(nèi)。而內(nèi)外密封的PV值對(duì)于石墨-碳化硅摩擦副其設(shè)計(jì)值較低，因此不會(huì)產(chǎn)生較大的摩擦熱。

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