延长高温泵机械密封使用寿命的措施
延长高温泵机械密封使用寿命的措施姜世庆摘要炼油厂高温泵密封使用寿命短原因分析采用将普通机械密封改为金属波纹管机械密封的措施使高温泵机械密封的平均使用寿命由个月延长到个月以上。关键词机械密封高温泵焊接金属波纹管中图分类号文献标识码一、概况青岛石化万怕常减压万以重油催化万池加氢万“催化重整等装置有高于?以上的高温油泵台。以前机械密封平均使用寿命为个月主要使用的是单弹簧、多弹簧式机械密封后逐步改为焊接金属波纹管机械密封。目前高温油泵机械密封平均使用寿命已达到个月以上。二、弹簧式机械密封易失效分析结构图是一种单端面、大弹簧、非平衡型机械密封结构图图是实物照片。助密封嚣褂偿环辅助密封圈非补偿环静环图泄漏原因分析主要失效形式。由图可见密封有个泄漏点。泄漏点为机械密封摩擦副。通常是主要泄漏图点。主要失效是磨损、断裂、高温脱落。泄漏点为补偿环动环辅助密封圈。主要失效是老化、腐蚀、失弹、卡死、磨损。泄漏点为非补偿环静环辅助密封圈。主要失效是老化、腐蚀、失弹、损伤、脱落。泄漏点为压盖密封圈垫片。主要失效是腐蚀、老化、失弹、损伤。分析。按传统选择摩擦副材料配对、辅助密封圈结构及材料等的该种结构密封不能有效防止泵抽空在介质高温、具有腐蚀性、抽空、操作波动、安装不规范、泵有关部件装配后达不到相关技术要求等因素下会表现出如上所述主要失效形式。机械密封摩擦副材料选用通常动静环为硬质合金对石墨浸树脂。一般石墨环磨损过快泵抽空后导致快速磨损、破碎、端面裂纹等。动环主要是磨损、开裂及脱落等从而引起密封泄漏。动环辅助密封圈和静环辅助密封圈。一般选用橡胶或聚四氟乙烯密封圈虽然密封性能较好但在高温及化学腐蚀等环境中极易出现高温老化、塑性变形受腐蚀、高温产生的结垢导致卡死等问题从而引起密封泄漏。三、措施根据常减压、重油催化、加氢、催化重整等装置每台泵的实际参数采取合理选用系列焊接金属波纹管机械密封。以万如常减压装置泵泵位号为例阐述合理措施。合理选择波纹管机械密封泵位号。泵型号。介质为初底油温度。转速进口压力出口压力。根据泵的实际工艺应用情况选用—静止型波纹管机械密封图为其实物图片。选择结构按的要求考虑油温度高?。采用静止型波纹管结构形式集成设计。主要特点是无补偿环滑移动环辅助密封使之有优良的追随性和补偿性避免微动磨损图设苗管理与维叠?圈 万方数据和电化腐蚀动静环辅助密封采用柔性石墨耐高温材料替代普通橡胶耐高温并分别用个不锈钢螺栓轴向紧固使动密封点变为静密封点设计为平衡型金属波纹管密封使介质压力在波动较大等情况下能有效保证摩擦副的密封性能静环固定在密封压盖上能有效防止抽空静止型金属波纹管密封的弹性原件为补偿性能很好的金属波纹管可以有效克服轴和密封压盖倾斜问题。选择材料动静环辅助密封采用薄不锈钢片复合柔性石墨压盖辅助密封采用柔性石墨加不锈钢金属缠绕垫片耐高温、耐腐蚀、强度好。选用合适的波纹管。该波纹管波片为双波形这种形状结构刚性较大、不易变形、具有抗疲劳特点且耐压性能好能承受较高压力选用高性能不锈钢材料成型及焊接性能都好是一种高强度不锈钢是理想的波纹管材料。波纹管与尾座、环座焊接成一体应用温度?密封腔中。静环座基体选用材料。是一种铁镍合金膨胀系数较为稳定能有效避免因高温膨胀导致所镶环脱离的问题。浸锑石墨作为静环镶在该基体上。由此组成波纹管静环体使用温度密封腔中。动环采用镶嵌使用温度密封腔中。选择参数计算略波纹管刚性设定。选择合适的波纹管密封刚度。选择该密封刚度近似值为。波纹管有效作用直径。波纹管内径波纹管外径波纹管有效作用直径。平衡系数。
1、操作注意事项
A、泵只允许在规定的参数范围内运转；
B、泵不允许在吐出阀门关闭或关到很小开度下运转。否则导致泵发热，降低寿命。如果泵是安装在一个并联系统中，每台泵都要在特定的参数下运行以**泵的流量；
C、泵不能关闭吸入口阀门运行。否则使泵发生干转，导致泵零件损坏；
D、泵输送介质不能含有空气或者气体，否则会使泵的流量和扬程不可能准确的测出，同时会产生研磨损坏零件。
2、泵启动前检查
A、启动泵前，应先盘动转子，检查转子是否灵活；
B、检查全部螺栓、管路引线的联接是否紧固和泵周围的安全情况；
C、检查全部仪表、阀门及仪器是否正常
D、检查油环位置、油位计的油位是否正常；
E、检查电动机的转向是否与泵的转向一致。
3、泵的启动
A、打开泵的吸入阀和水封水管路的阀；
B、关闭泵的出口闸阀、压力表旋塞；用输送的液体或抽真空系统排除吸入管和泵体内空气；泵内无液体时不允许启动，否则会损坏零件。
C、启动电机，待泵运转正常后，打开压力表旋塞，慢慢开启泵出口闸阀，观察压力表和开关的指示，按出口压力表读数控制泵给定的扬程。
4、泵的运行
A、本型泵靠内平衡机构平衡轴向力，平衡装置有平衡液体流出，平衡液体由平衡水管接至吸入段或在平衡室外设置一短管，平衡液体经短管流向泵外，为保证泵正常运行，平衡水管绝对不允许堵塞；
B、本型泵滚动轴承均无冷却装置，轴承温升变化反应了泵的装配质量，轴承温升不得高于环境温度35摄氏度，较高温度不应高于75摄氏度；
C、本型泵转子在运行中存在一定的轴向游动，应保证电机和水泵两联轴器端面间的间隙值；
D、泵在运行期间每隔一定的时间应检查仪表、泵的转速和叶轮、密封环、导叶套、平衡盘、轴套的磨损情况，磨损量过大时应及时更换。此外，监测泵的流量、扬程、温度及润滑情况；泵在发生故障时，应停泵，且参考故障排除表进行维修。
5、泵的停车
停车前应先关压力表旋塞，慢慢关闭出口闸阀，待出口阀门关闭完毕后再停电机，当泵停稳后在关闭泵的吸入阀。
6、泵的维修
为了保持泵高效稳定的工作状态，泵必须经常维修，维修的项目和每次维修的间隔时间取决泵的工作条件和泵的运行状况。定期检查泵的性能（如流扬程、振动等）而且要做记录，按这些记录数据去分析泵是否正常工作，是否需要维修或者确定要修的哪一部位。在一般条件下，如果坚持精密的测试记录定期的总结记录，那么，每隔几个月就可以得到泵是否需要维修的可靠资料。除在规定时间对泵监测外，下面的维护是经常的；
A、检查泵底座、泵、电机是否紧固，如果松动会引起泵的振动；
B、检查仪表、引线的状况，检查管路是否泄露或松动，或其他形式的损坏。如果需要应立即检修；
C、填料压盖不能压的过紧，否则会影响填料寿命；
D、轴承润滑油每工作1000小时更换一次。
水泵配套电机，控制柜等电气设备的具体要求
水泵电气设备的制造和安装除满足相关的IEC标准外，供应方提供的所有电气设备(包括控制设备)应满足NHI与业主所签订的合同中详细要求。
水泵电气控制要求(1)所有的电气元器件应能在高温、潮湿、多尘的环境中正常工作，绝缘良好。
(2)所有的驱动装置均应装设合适的制动装置，电动机额定功率应在电厂当地海拔下满足运行要求。
(3)外露的转动部件均应设置防护罩，且应便于拆卸。人员易于达到的运动部位应设置防护栏，但不得妨碍维修工作。露天工作的电动机、制动器均应设置防护、防雨罩并应便于拆卸。户外安装的电动机应有防结露措施。
(4)室外电控箱、柜的防护等级不低于IP55，室内不低于IP54。水泵控制柜、柜需配置防凝露电加热装置。室外接线盒防护等级不低于IP54，室内不低于IP52。
(5)水泵电机按合同均需配置空间加热器，其电源电压为AC415V或AC240V，当加热器容量为1000W及以下时，采用240V单相交流电源供电；加热器容量大于1000W时，采用415V三相交流电源供电，其接线盒单独设置，并与主接线盒位置在同侧。
(6)所有水泵电动机均应满足国家标准《热带型旋转电机环境技术要求》(GB12351-90)。
气候防护类型：
有气候防护(室内)场所――湿热型TH
无气候防护(室外)场所――湿热型THW
(7)所有电气设备均应满足“三防要求”(防尘、防潮、防腐)在易受霉及有盐雾地点并需防霉、防盐雾。
(8)所有电机主接线盒从电机向传动设备看均位于电机左侧。
(9)201kW~2000kW电动机启动电流倍数不大于600%额定电流；200kW及以下电动机启动电流倍数不大于600%±20%。
(10)在额定功率、电压频率时，功率因数的保证值在0.8以上；效率的保证值在90％以上。若不能满足，需提交业主确认。
(11)电动机应保证在80%额定电压下平稳启动。
(12)其余规定：
除电动机外壳等级按上述规定外，还应根据其安装环境确定是否需要防爆、防腐。
大于40KW电动机的启动电流不能超过IEC 6003412.的要求，启动转矩不能低于IEC 6003412.的要求。电动机的较大转矩不能低于200%的全负荷转矩，在100%额定电压的启动转矩不能低于1.70倍从负荷曲线得到的转矩，所有交流电动机要求全封闭式防护等级不低于IP55，布置在户外、空气中或置于有喷水等环境中时要求电动机的防护等级不低于IPW55，所有电动机为全空冷却方式，在考虑了电动机的运行温度、运行要求、材料的热稳定、寿命等条件，所有电动机部件要有足够的机械强度和坚固，塑料钎维和塑料部件要求耐火，电动机的外罩和端子箱要求能抵抗电动机内部爆炸，设计的所有电动机的端子箱可以抵抗较大的短路电流而不被损坏，电动机端子箱的防护等级至少等于电动机的防护等级，投标方将采取措施防止电动机轴电流对齿轮的损坏。投标方应设配套电控箱，投标方应设计并提供满足全部控制联锁及监视要求和接口要求的电气接线图。其中，电控箱输出信号要求：开关量为无源干接点(各点独立，不设公共点)，接点容量220VAC，5A，模拟量为4～20mA。
(13)一次元件要求：电控箱内应配有相应的操作元件和保护元件，其中操作元件采用接触器，保护元件采用塑壳开关＋热继电器；
(14)控制要求：就地及远方PLC控制。要求就地控制箱内装设就地/远方转换开关，并预留远方控制接口。
(15)监视要求：至少应送出允许远方操作，运行状态、故障报警等信号；其余满足工艺监视要求的信号也应分别送出。
(16)应采用技术先进、高效低耗、安全可靠的电气设备。机上设置电气室，其数量由投标方确定。电气室为全封闭结构，置于尾车后支腿上，并具有防尘、防水、隔热等功能，电气室的大小和布置方便操作与检修，其内除安装必要的电气设备外，还配备电话、空调、加热器、灭火器、坐椅等。电气室内壁装设阻燃材料。两侧壁配有玻璃窗，室内配有空调机，以保证室内电气元件工作的可靠性。
热水泵安装基础面的水平
热水泵的基座一般可以用质地坚硬而不易腐烂的木材制作零时基座，更多用预先浇制成型的水泥做固定基座，临时性基座安装移动方便，安装时要注意质量，为安装牢固可靠应把木排下面方木埋在地下在木排四角处打木桩固定泵体的安装。固定基座牢固稳当，缺点是不能移动。
热水泵先把底座吊放在基座上，套上地脚螺栓，调整底座位置，然后用水尺放在底座的加工面上，检查底座的水平度。不平时刻在底座下加垫楔形垫铁或薄铁片，垫铁放在地脚螺栓的两旁，离螺栓的距离为1-2倍地脚螺栓直径，太远太近都不合适。垫铁必须平稳，每堆垫铁的数目不超过3块，以免发生滑动或弹簧现象，地脚螺栓拧紧后，应对其水平度再做符合，具体按下述方法和步骤进行安装。
（一）水泵找正
耐磨多级泵找正的目的就是要使水泵的进、出口中心线以及轴心线，与水泵混泥土基座浇筑时所划定的相应中心线完全一致，才能与动力机相配合，找正的方法是：以纵、衡中心线为标准，在空间各一相互垂直的纵、衡中心线，在两线上各挂垂直两条，移动水粟，使其进、出口中心线与轴线所挂的垂线相重合。
在找正工作的过程中，如发现地脚螺栓不正确，或者是水粟本身的地脚螺栓孔制造不符合使用说明书图纸上的要求，螺栓孔与螺栓对不上，或对上后无移动余地，这时必须采取适当的措施，如放大水泵地脚螺栓孔、敲动螺栓等，使水粟找正误差不超过规定的数值。
（二）找水平
找水平的目的是使水泵轴呈水平状态，水泵的进、出口法兰盘面呈垂直状态，保证与进、出水管的连接正确，水泵找平方法：
小型耐磨多级泵找平时，将水平尺靠在水泵进、出口的法兰盘面上和轴端靠背轮的端面上，用楔形铁块调整水泵的高低，使水平的气泡居中。
临时耐磨多级泵即组的基座一般都是用质地坚硬而不容易腐烂的柞木、松木、愧木或榆木等方木（10cmX15cm以上）制作，也有预先浇制成型的水泥柱组合而成的，根据耐磨多级泵与动力机配套和制作材料情况，临时性基座可以做成整体式或分开式两种，整体式耗用木料较多，但安装移动方便，分开式可以不受木料限制，节省材料，但安装移动不方便，固定和调整也比较困难，适用在皮带转动中心距较大的地方，临时基座同样要注意质量，为安装牢固可靠应把木排下面方木埋在地下在木排四角处打木桩固定泵体的安装。
目前，耐磨多级泵的产品分有底座和无底座两种，安装带底座的小型水泵，先把底座吊放在基座上，套上地脚螺栓，调整底座位置，然后用水尺放在底座的加工面上，检查底座的水平度。不平时刻在底座下加垫楔形垫铁或薄铁片，垫铁放在地脚螺栓的两旁，离螺栓的距离为1-2倍地脚螺栓直径，太远太近都不合适。垫铁必须平稳，每堆垫铁的数目不超过3块，以免发生滑动或弹簧现象，地脚螺栓拧紧后，应对其水平度再做符合，安装无底座的大型水泵，先将已浇制好的水泥基座清理干净，将水泵吊到基座上，再度进地脚螺栓，然后按下述方法和步骤进行安装。
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