苯乙烯GA210泵机械密封失效分析及解决方案

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第42卷 第10期2013年 10月化 工 技 术 与 开 发Technology & Development of Chemical IndustryV01．42 No．10Oct．2013苯乙烯 GA2 10泵机械密封失效分析及解决方案莫才颂 ，王岗罡 ，吴海智。

(1．广东石油化工学院机电工程学院，广东 茂名 525000；2．中国人民解放军驻 211厂军事代表室，北京 100076；3．茂名石油化工公司，广东 茂名 525000)摘 要：针对苯乙烯GA21O泵机械密封寿命短的失效问题，分析了影响机械密封失效的各种因素，采取相应改造措施，解决了GA2l0泵的密封失效问题，延长运转周期，确保生产装置稳定运行，大大节省了生产成本。

关键词：GA210泵；机械密封；失效原因中图分类号：TH 136 文献标识码：B 文章编号：1671．9905(2013)10-0056-021 苯乙烯 GA210泵简介GA210是一台离心泵，输送的介质是 DA204多乙苯塔反应之后的残油，含苯成分较高。轴封采用端面机械密封，机械密封的结构如图1所示。

1．静环；2．动环；3．动环密封圈；4．推环；5．弹簧；6．传动座；7．静环密封圈；8．压盖；9．垫片圈 1 机械密封结构示意图该泵在实际运行中，机械密封时常发生泄漏，尤其是系统不稳定、装置开停车期间，机械密封在安装运行 1周左右开始微漏，1～2个月内泄漏量增大，无法继续使用，严重影响了装置的环保达标和长期稳定运行 ，导致了工艺车间倒泵比较频繁，造成系统不稳，增加工艺操作难度。检修比较频繁，检修工的劳动强度增大，检修造成零部件成本大大提高，增大了安全事故发生系数，严重影响装置的正常生产，同时也造成环境的污染。本文着重就机封泄漏的现象进行分析，并采取相应的有效改进措施，以确保该泵的运行质量，提高泵的运行周期。

2机械密封失效原因分析为了找出GA210泵机械密封寿命短的原因，对其故障原因进行了分析，对机械密封失效因素的确定，并绘制了因果分析图如图2所示。

设备一 一 嘲世泄漏圈 2 GA21 0泵机械密封失效分析图2．1操作温度高2012年5月，苯乙烯装置为了提高苯乙烯的收益，对操作工艺参数进行了改变，DA204多乙苯塔的操作温度由原来的 139 oC上升至289 oC，GA210泵输送的介质温度原来的 139℃上升至 289℃。温度改变后，GA210泵机械密封频繁出现故障，由原来 6～9个月的使用寿命降到 10～20d，介质温度高严重影响机械密封的寿命。

2．2 密封圈不耐高温工艺改变后每次检修检查发现机械密封的静环磨损严重，动环有烧损的痕迹，密封囤严重老化，断裂；机械密封的弹簧及密封腔内结焦严重。工艺改变前后的检修出现情况统计对照见表 1。由表 1结果可见，温度对机械密封圈的使用寿命影响很大。

作者简介：莫才颂 (1973一)，男，副教授，硕士，主要从事机械设计及理论、机械设备、化工机械设备、机电工程等教学与研究工作，电话 ：13929722166，0668-2923125，E-mail：mcs~ 126．c0rIl收稿日期：2013．08．19第 l0期 莫才颂等：苯乙烯GA210泵机械密封失效分析及解决方案 57表 1 GA210动静环密封圈损坏情况统计表2．3 端面润滑冷却不良，加剧机械密封静环磨损因为该机封为单端面机械密封，是靠输送的介质本身在摩擦副间形成油膜而润滑，但介质的温度由139％升至289℃，无法在摩擦副之间形成油膜润滑，所以加剧了机械密封静环的磨损。并且由于密封腔内结焦严重，弹簧失效，在摩擦副间夹进杂质之后静环端面就产生较深的沟痕，统计情况见表2。由此说明了介质的温度也是影响了泵的正常运转的原因。

表 2 GA210泵机械密封损坏对比表介质温度 损坏情况／℃ 静环 动静环密封圈 机封弹簧 密封腔2．4 检修人员培训不够参与检修的人员都是经过培训取得上岗资格的。因此，检修人员培训不够不是主要原因。

3 改进措施针对机械密封换效的原因，根据现场的实际情况，进行 研究，提出 泱GA210乙苯泵故障频繁的力案。

3．1在机械密封处加冲洗冷却管。保持密封腔内冷却循环液畅通针对密封腔内结焦以及含固体颗粒等情况，通过增加冲洗水，在一定程度上起到了较好的作用。

如图3所示，在机封的静环座上加工出冲洗水眼，引入 0．7MPa的工艺冷凝液，阻止工艺介质中的颗粒杂物进入机封密封腔内，同时防止工艺介质的结晶，改冲图3 冲洗冷却管善机封密封腔内介质环境，使机封的动静环摩擦副工作在干净的环境中，确保冷却水的顺畅，消除管路堵塞结垢，使密封温度降低，延长机封的使用寿命。

3．2 改良密封圈的材料根据该泵介质含有泥沙等固体颗粒且有一定腐蚀性及高温的特点，密封副选用硬质合金对硬质合金，并且密封面带锐角，防止固体颗粒进人密封面之间。硬质合金具有高硬度、耐磨损、耐高温、线膨胀系数小、摩擦系数低等一系列综合优点，完全可以满足介质要求，其余各部件选奥氏体不锈钢。

3-3 改善润滑条件正确选用润滑油，使用高质量的耐高温润滑油并加强冷却的润滑措施，润滑冷却液充足，及时带走密封产生的摩擦热和泵送热流体传导的热量，保证润滑冷却液流过机械密封的温升不能过高。

3．4 效果检查GA210多乙苯塔底泵自2012年 8月23日试车之后一直运行，已经运行了300多天都没有出故障，能满足工艺生产的要求，设备状况良好。

4 结语对GA210多乙苯塔底泵机械密封的改进，提高了机械密封的使用性能，解决了机械密封泄露、使用寿命短的问题，降低了设备维护和维修费用，保证了装置的连续稳定生产。

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Mechanical Analysis for Seal Failure of GA210 Pumps and Solving M easureMO Cai-song1
．
WANG Gang-gange
,w U Hni.

(1．Colege ofMechinery and Electronic Engineering，Guangdong University ofPetrochemical Technology，Maoming 525000，China；2．PLA military delegate chamber stationed in factory 211
，Beijing 100076，China；3．Maoming Ethylene Plant ofPetrochemical Corporation，Maoming 525000，China)