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高溫重質(zhì)油泵用機(jī)械密封的選用

時(shí)間:2012-3-11 22:38:08來源:http://m.1829581.com作者:弘凌泵閥

對石化行業(yè)來說,高溫重質(zhì)油泵用機(jī)械密封的選用一直是一大難題,例如催化裂化油漿泵、回?zé)捰捅、常壓塔底泵、初餾塔底泵、減壓塔底泵、延遲焦化的輻射進(jìn)料泵等。

     1.高溫重質(zhì)油泵的介質(zhì)特點(diǎn):

      溫度高:一般在340~400℃;

 


      介質(zhì)粘度大:在溫度下一般運(yùn)動(dòng)粘度為(12~180)×10-6m/s;
      介質(zhì)有顆粒:如催化劑、焦炭、含有砂粒等其他雜質(zhì)。

      2.高溫重油介質(zhì)泵用機(jī)械密封目前使用情況

     對于高溫重油介質(zhì)泵用機(jī)械密封,F(xiàn)在各個(gè)企業(yè)都采用焊接金屬波紋管機(jī)械密封。目前使用情況較好的有DBM型、XL-604/606/609型、YH-604/606/609型等。波紋管材料采用AM350、INCONEL718、哈氏B、C等不銹鋼;耐腐蝕高溫合金等,有的波片采用雙層結(jié)構(gòu),使其承壓力從2MPa上升到5MPa,這些都有效解決了波紋管的失彈問題。
針對波紋管內(nèi)側(cè)結(jié)焦和結(jié)炭以及含固體顆粒等情況,解決的辦法有關(guān)資料已做了相關(guān)說明,比如采用蒸汽吹掃、摩擦副采用“硬對硬”、采用外沖洗等等,這些在一定程度上起到了較好的作用。但是以前提出的各種方法再實(shí)際應(yīng)用中由于種種因素的影響效果不夠理想。

3.高溫重油介質(zhì)泵用機(jī)械密封選用參考注意事項(xiàng)

       將金屬波紋管設(shè)計(jì)成旋轉(zhuǎn)型結(jié)構(gòu),旋轉(zhuǎn)的波紋管機(jī)械密封有自清洗的離心作用,這可以減少波紋管外圍沉積和內(nèi)側(cè)結(jié)焦。
       對摩擦副組對材料,建議使用“硬對硬”結(jié)構(gòu),一般采用碳化鎢對碳化鎢(其中選YG6-YG6)和碳化鎢對碳化硅。選用“硬對硬”結(jié)構(gòu),必須注意以下幾個(gè)問題:
       1)冷卻系統(tǒng)要保障,禁止冷卻水中斷,以防端面升高,潤滑膜閃蒸而降低密封端面的潤滑,加劇磨損;
       2)機(jī)械密封在安裝過程中,要給密封端面澆一些潤滑油(機(jī)油或黃油均可)。以防止起泵時(shí)。密封端面由于缺乏潤滑而造成的干摩擦;
       3)采用清潔的外沖洗是解決溶劑顆粒堆積的比較有效的方法之一,但這種方法浪費(fèi)較大,而且各種泵的介質(zhì)、溫度、壓力(一般要求沖洗液壓力比介質(zhì)側(cè)壓力高0.07~0.12MPa)又各不相同,外沖洗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就更繁雜,加之外沖洗設(shè)施的投入以及維護(hù)費(fèi)用的消耗,有時(shí)會造成弊大于利,尤其是一些中小型企業(yè)。
因此許多企業(yè)的封油系統(tǒng)棄之不用,或者就沒有設(shè)這套系統(tǒng),針對這些情況,建議使用配用隔離介質(zhì)的多密封結(jié)構(gòu),如油漿泵、回?zé)捰捅玫,使用雙端面機(jī)械密封,在兩組密封端面之間充滿隔離介質(zhì)(干凈的機(jī)油等),這種結(jié)構(gòu)可有效地延長機(jī)械密封的使用壽命,一般可達(dá)6000~8000h以上。
        另外,采用這種考慮以下兩點(diǎn):
      ①靠近葉輪的一組密封端面材料選用“硬對硬”結(jié)構(gòu)(如YG6-YG6);而靠近機(jī)械密封壓蓋的一組密封端面既可選用浸銅或銻的碳——石墨對碳化鎢或碳化硅;
②對高溫油泵選用的隔離介質(zhì),要具有熱分解溫度、自燃點(diǎn)、閃點(diǎn)高(一般在260℃以上)、熱氧化穩(wěn)定性好、高溫蒸發(fā)損失小的特點(diǎn)。

4.液態(tài)烴泵用機(jī)械密封的選用

      液態(tài)烴介質(zhì)是一種低溫液化氣體,具有低沸點(diǎn)、低粘度、高蒸汽壓等特性。在這種工況下應(yīng)用的機(jī)械密封,會使密封材料出現(xiàn)冷脆性,大氣中的水汽會在密封裝置的大氣側(cè)面上凍結(jié),摩擦副端面液膜容易汽化等。尤其是當(dāng)介質(zhì)稍有泄漏,漏出的液態(tài)烴在大氣側(cè)立即汽化,帶走大量熱,機(jī)械密封環(huán)境溫度急劇下降,使用一般的密封材料,如橡膠或聚四氟乙烯普遍變脆,導(dǎo)致密封失效,泄漏增大而不可收拾。
有些企業(yè)采用雙端面機(jī)械密封,在介質(zhì)和大氣端設(shè)一隔離室,其間通以封油以緩和低溫的影響。但這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜且需配封液系統(tǒng)。據(jù)經(jīng)驗(yàn),使用波紋管機(jī)械密封比較好,主要表現(xiàn)在用金屬波紋管和柔性石墨代替輔助密封圈,解決了密封圈材料發(fā)生冷脆而失彈及緩沖作用的問題,如DBM型、YH-604/606/609型等。
       a)金屬波紋管材料選用耐低溫、塑性及韌性好的哈-C,AM350,Carpenter20等;
       b)摩擦副材料在兩種特殊情況下選用:
       1)對連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備,介質(zhì)內(nèi)若含較多的固體顆粒,此時(shí)選用“硬對硬”結(jié)構(gòu)(在實(shí)際中選了YG6—YG6)較好,一般連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)壽命8000h以上;
       2)對間歇性的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備,摩擦副選用碳化鎢或碳化硅對特種石墨。
       c)由于在低溫條件下,摩擦副端面的汽化對機(jī)械密封性能影響很大,除選取較合適的材料外,合理選用端面比壓(主要是波紋管的壓縮量,一般比通常使用中所給的壓縮量大15%~30%為宜),在機(jī)械密封元件靠近大氣側(cè)通入25℃左右的冷卻水,以改善摩擦副潤滑環(huán)境。
 

 

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