低温液体泵机械密封泄漏原因分析及改造

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煤制甲醇项目空分装置液氮槽车用悬臂式环段双级离心泵(P50)，瑞士 CRYOMEC公 司制造 ，型号 ZP2/260-7，5-DC-NSLL，轴封采用波纹管机械密封。装置停运期间，液氮槽车泵，通过两台大气气化器负责向界外装置输送密封氮气，装置正常运行期间负责槽车充装，间断运行。泵体结构见图l。

(2)泵严格按照技术要求回装。泵轴和电机轴经联轴器(属刚性联轴器 )联结后 ，泵轴末端及叶轮径向跳动均<0.02mm，叶轮与轴垂直度偏差 0.01ram，动环定距套两端面平行度偏差0.01mm，机械密封静环组件在轴上滑动自如，无卡涩现象。

(3)电机轴承为单列深沟球轴承 ，联轴器为刚性联轴器 ，转子的轴向窜量 ，基本上就是轴承的轴向游隙，可不予考虑.因此图 1 液氮槽车泵泵体结构液氮槽车泵首次运行，各参数正常，均达到设计指标。运行4h后停泵，发现机械密封泄漏。检查密封气压力正常，工艺人员对泵重新解冻，然后严格按照冷泵曲线再次冷泵，避免因冷泵过快对泵体造成影响，但机械密封泄漏现象没有消除♀体检查各部件未发现异常，将泵回装，冷泵后启动，运行正常，但是停泵后，机械密封再次出现泄漏。泄漏现象反复出现，厂家人员反复解体检查，更换新机械密封也无济于事，最后厂家不得不放弃。

二、密封泄漏原因分析(1)泵解体时，机械密封动静环摩擦副光洁、平整、无破损、无划痕。机械密封波纹管及其与波纹管座间的焊缝着色检查没发现裂纹。0形环 1、2完好。弹性良好，尺寸合适。避免了因密封组件缺陷引起泄漏。

- l图 设置管理与维修 2013 5Io6转子的微小窜量，不会引起机械密封泄漏。

(4)对泵体、密封腔、电机等各部位进行振动测量，最大 0.22cm/s，处于优 良级，可排除泵振动大造成机械密封泄漏的可能。

(5)机械密封的密封气压力-直控制在设计范围内(0.2-0.3MPa)，没有因为密封气压力过低引起机械密封泄漏。

(6)由于空分装置是由液化空气(杭州 )有限公司整体设计、供货，因此设备安装过程中液空现场工程师对安装质量全程监控，内洁工作做得非常好，泵解体检查已得到很好验证，泵体内没发现任何异物。从而也排除了因摩擦副间杂物引起机械密封泄漏的可能。

以上原因排 除后 ，认定机械密封波纹管在超低温环境下弹簧比压急剧下降，导致动静环密封面贴合不紧。由于泵需要频繁开停，波纹管低温下不能回弹 ，从而导致动静环密封面间出现缝隙，造成机械密封泄漏。 图2 两半式圆环和弹簧