高溫油泵機械密封失效原因分析

高溫油泵機械密封失效原因分析
　　機械密封基本類(lèi)型有：(1)接觸式和非接觸式密封;(2)內裝式和外裝式機械密封;(3)內流式和外流式機械密封;(4)非平衡式和平衡式機械密封;(5)單端面、雙端面及多端面機械密封。密封的基本形式有：波紋管機械密封、窄環(huán)刃邊機械密封、集裝式機械密封、開(kāi)淺槽機械密封等。
　　高溫油泵機械密封的選用一直是一大難題，如催化裂化油漿泵、常壓塔底泵、初餾塔底泵、減壓塔底泵、減壓蠟油泵、延遲焦化的輻射進(jìn)料泵等。高溫油泵的工作介質(zhì)具有以下特點(diǎn)：
　　溫度高：一般在 300~400℃;介質(zhì)粘度大：在300~400℃時(shí)，運動(dòng)粘度為12~180mm2/s;介質(zhì)含顆粒：如催化劑、焦炭、砂粒等雜質(zhì);機械密封形式為波紋管機械密封。
　　重油溫度高(300℃以上)，密度大、粘度高、凝固點(diǎn)低、油品酸值較高，預熱不充分時(shí)，粘稠的介質(zhì)包裹著(zhù)機械密封的動(dòng)、靜環(huán)及彈性體。當機泵開(kāi)始運轉時(shí)，波紋管扭曲不平衡，動(dòng)靜環(huán)脫開(kāi)泄漏;高溫介質(zhì)進(jìn)入密封腔后，極易造成密封面裂紋泄漏;渣油酸值高，對機械密封的密封面和波紋管都有一定的腐蝕;高溫熱油極易造成各密封點(diǎn)O形圈的老化失效;常壓塔底渣油和減壓塔底渣油內有很多泥沙顆粒，進(jìn)入機械密封動(dòng)密封面，造成密封面磨損高溫油泵泄漏。

　　由于原機械密封存在問(wèn)題，造成了機封大面積的頻繁泄漏，其密封失效的原因有：
　　(1)波紋管機封失彈或斷裂引起的密封失效
　　波紋管在使用過(guò)程中，其剛度或彈性會(huì )慢慢減小，試驗和實(shí)際應用表明，當波紋管的失彈量超過(guò)設計初始壓縮量的18-20%時(shí)，整個(gè)波紋管機械密封會(huì )發(fā)生泄漏。使用中發(fā)現，金屬波紋管機封在溫度低于200℃時(shí)，失彈現象不明顯，但在高溫工況下(溫度超過(guò)300℃)使用，泵很快發(fā)生泄漏。還有一種情況，工作介質(zhì)結晶沉淀甚至凝固在波紋管的縫隙中，波紋管變形能力減小甚至喪失變形能力。高溫和載荷是造成波紋管失彈的主要原因。
　　(2)配對摩擦副中石墨環(huán)的過(guò)度磨損引起密封失效
　　發(fā)生泄漏后，將失效的機封拆下檢查，發(fā)現石墨密封環(huán)磨損嚴重，金屬波紋管機封的端面比壓受波紋管的有效直徑影響，而有效直徑隨壓力的變化而改變，當波紋管受外壓，其有效直徑隨壓力的加大而逐漸縮小;當波紋管受內壓，其有效直徑隨壓力的加大而逐漸加大。由于壓力過(guò)大，導致摩擦副摩擦嚴重，石墨環(huán)過(guò)度磨損引起泄漏。
　　(3)配對摩擦副中硬質(zhì)合金環(huán)的表面熱裂引起密封失效
　　在生產(chǎn)使用中發(fā)現，密封摩擦副的硬質(zhì)合金環(huán)出現由硬面中心向外發(fā)散的許多粗細不一的徑向裂紋，這是熱裂導致的密封失效。產(chǎn)生熱裂的主要原因是過(guò)高的局部熱應力，其中硬質(zhì)合金環(huán)與環(huán)座兩種材料的線(xiàn)膨脹系數存在差別，采用堆焊結構還是整體結構，密封冷卻沖洗系統中沖洗液的類(lèi)型、沖洗方式和流量的大小等因素，都可能引起密封端面發(fā)生熱裂。
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