延長(zhǎng)高溫泵機(jī)械密封使用壽命的措施
延長(zhǎng)高溫泵機(jī)械密封使用壽命的措施姜世慶摘要煉油廠高溫泵密封使用壽命短原因分析采用將普通機(jī)械密封改為金屬波紋管機(jī)械密封的措施使高溫泵機(jī)械密封的平均使用壽命由個(gè)月延長(zhǎng)到個(gè)月以上。關(guān)鍵詞機(jī)械密封高溫泵焊接金屬波紋管中圖分類號(hào)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼一、概況青島石化萬怕常減壓萬以重油催化萬池加氫萬“催化重整等裝置有高于?以上的高溫油泵臺(tái)。以前機(jī)械密封平均使用壽命為個(gè)月主要使用的是單彈簧、多彈簧式機(jī)械密封后逐步改為焊接金屬波紋管機(jī)械密封。目前高溫油泵機(jī)械密封平均使用壽命已達(dá)到個(gè)月以上。二、彈簧式機(jī)械密封易失效分析結(jié)構(gòu)圖是一種單端面、大彈簧、非平衡型機(jī)械密封結(jié)構(gòu)圖圖是實(shí)物照片。助密封囂褂償環(huán)輔助密封圈非補(bǔ)償環(huán)靜環(huán)圖泄漏原因分析主要失效形式。由圖可見密封有個(gè)泄漏點(diǎn)。泄漏點(diǎn)為機(jī)械密封摩擦副。通常是主要泄漏圖點(diǎn)。主要失效是磨損、斷裂、高溫脫落。泄漏點(diǎn)為補(bǔ)償環(huán)動(dòng)環(huán)輔助密封圈。主要失效是老化、腐蝕、失彈、卡死、磨損。泄漏點(diǎn)為非補(bǔ)償環(huán)靜環(huán)輔助密封圈。主要失效是老化、腐蝕、失彈、損傷、脫落。泄漏點(diǎn)為壓蓋密封圈墊片。主要失效是腐蝕、老化、失彈、損傷。分析。按傳統(tǒng)選擇摩擦副材料配對(duì)、輔助密封圈結(jié)構(gòu)及材料等的該種結(jié)構(gòu)密封不能有效防止泵抽空在介質(zhì)高溫、具有腐蝕性、抽空、操作波動(dòng)、安裝不規(guī)范、泵有關(guān)部件裝配后達(dá)不到相關(guān)技術(shù)要求等因素下會(huì)表現(xiàn)出如上所述主要失效形式。機(jī)械密封摩擦副材料選用通常動(dòng)靜環(huán)為硬質(zhì)合金對(duì)石墨浸樹脂。一般石墨環(huán)磨損過快泵抽空后導(dǎo)致快速磨損、破碎、端面裂紋等。動(dòng)環(huán)主要是磨損、開裂及脫落等從而引起密封泄漏。動(dòng)環(huán)輔助密封圈和靜環(huán)輔助密封圈。一般選用橡膠或聚四氟乙烯密封圈雖然密封性能較好但在高溫及化學(xué)腐蝕等環(huán)境中極易出現(xiàn)高溫老化、塑性變形受腐蝕、高溫產(chǎn)生的結(jié)垢導(dǎo)致卡死等問題從而引起密封泄漏。三、措施根據(jù)常減壓、重油催化、加氫、催化重整等裝置每臺(tái)泵的實(shí)際參數(shù)采取合理選用系列焊接金屬波紋管機(jī)械密封。以萬如常減壓裝置泵泵位號(hào)為例闡述合理措施。合理選擇波紋管機(jī)械密封泵位號(hào)。泵型號(hào)。介質(zhì)為初底油溫度。轉(zhuǎn)速進(jìn)口壓力出口壓力。根據(jù)泵的實(shí)際工藝應(yīng)用情況選用—靜止型波紋管機(jī)械密封圖為其實(shí)物圖片。選擇結(jié)構(gòu)按的要求考慮油溫度高?。采用靜止型波紋管結(jié)構(gòu)形式集成設(shè)計(jì)。主要特點(diǎn)是無補(bǔ)償環(huán)滑移動(dòng)環(huán)輔助密封使之有優(yōu)良的追隨性和補(bǔ)償性避免微動(dòng)磨損圖設(shè)苗管理與維疊?圈 萬方數(shù)據(jù)和電化腐蝕動(dòng)靜環(huán)輔助密封采用柔性石墨耐高溫材料替代普通橡膠耐高溫并分別用個(gè)不銹鋼螺栓軸向緊固使動(dòng)密封點(diǎn)變?yōu)殪o密封點(diǎn)設(shè)計(jì)為平衡型金屬波紋管密封使介質(zhì)壓力在波動(dòng)較大等情況下能有效保證摩擦副的密封性能靜環(huán)固定在密封壓蓋上能有效防止抽空靜止型金屬波紋管密封的彈性原件為補(bǔ)償性能很好的金屬波紋管可以有效克服軸和密封壓蓋傾斜問題。選擇材料動(dòng)靜環(huán)輔助密封采用薄不銹鋼片復(fù)合柔性石墨壓蓋輔助密封采用柔性石墨加不銹鋼金屬纏繞墊片耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度好。選用合適的波紋管。該波紋管波片為雙波形這種形狀結(jié)構(gòu)剛性較大、不易變形、具有抗疲勞特點(diǎn)且耐壓性能好能承受較高壓力選用高性能不銹鋼材料成型及焊接性能都好是一種高強(qiáng)度不銹鋼是理想的波紋管材料。波紋管與尾座、環(huán)座焊接成一體應(yīng)用溫度?密封腔中。靜環(huán)座基體選用材料。是一種鐵鎳合金膨脹系數(shù)較為穩(wěn)定能有效避免因高溫膨脹導(dǎo)致所鑲環(huán)脫離的問題。浸銻石墨作為靜環(huán)鑲在該基體上。由此組成波紋管靜環(huán)體使用溫度密封腔中。動(dòng)環(huán)采用鑲嵌使用溫度密封腔中。選擇參數(shù)計(jì)算略波紋管剛性設(shè)定。選擇合適的波紋管密封剛度。選擇該密封剛度近似值為。波紋管有效作用直徑。波紋管內(nèi)徑波紋管外徑波紋管有效作用直徑。平衡系數(shù)。
1、操作注意事項(xiàng)
A、泵只允許在規(guī)定的參數(shù)范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)；
B、泵不允許在吐出閥門關(guān)閉或關(guān)到很小開度下運(yùn)轉(zhuǎn)。否則導(dǎo)致泵發(fā)熱，降低壽命。如果泵是安裝在一個(gè)并聯(lián)系統(tǒng)中，每臺(tái)泵都要在特定的參數(shù)下運(yùn)行以**泵的流量；
C、泵不能關(guān)閉吸入口閥門運(yùn)行。否則使泵發(fā)生干轉(zhuǎn)，導(dǎo)致泵零件損壞；
D、泵輸送介質(zhì)不能含有空氣或者氣體，否則會(huì)使泵的流量和揚(yáng)程不可能準(zhǔn)確的測(cè)出，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生研磨損壞零件。
2、泵啟動(dòng)前檢查
A、啟動(dòng)泵前，應(yīng)先盤動(dòng)轉(zhuǎn)子，檢查轉(zhuǎn)子是否靈活；
B、檢查全部螺栓、管路引線的聯(lián)接是否緊固和泵周圍的安全情況；
C、檢查全部?jī)x表、閥門及儀器是否正常
D、檢查油環(huán)位置、油位計(jì)的油位是否正常；
E、檢查電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向是否與泵的轉(zhuǎn)向一致。
3、泵的啟動(dòng)
A、打開泵的吸入閥和水封水管路的閥；
B、關(guān)閉泵的出口閘閥、壓力表旋塞；用輸送的液體或抽真空系統(tǒng)排除吸入管和泵體內(nèi)空氣；泵內(nèi)無液體時(shí)不允許啟動(dòng)，否則會(huì)損壞零件。
C、啟動(dòng)電機(jī)，待泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，打開壓力表旋塞，慢慢開啟泵出口閘閥，觀察壓力表和開關(guān)的指示，按出口壓力表讀數(shù)控制泵給定的揚(yáng)程。
4、泵的運(yùn)行
A、本型泵靠?jī)?nèi)平衡機(jī)構(gòu)平衡軸向力，平衡裝置有平衡液體流出，平衡液體由平衡水管接至吸入段或在平衡室外設(shè)置一短管，平衡液體經(jīng)短管流向泵外，為保證泵正常運(yùn)行，平衡水管絕對(duì)不允許堵塞；
B、本型泵滾動(dòng)軸承均無冷卻裝置，軸承溫升變化反應(yīng)了泵的裝配質(zhì)量，軸承溫升不得高于環(huán)境溫度35攝氏度，較高溫度不應(yīng)高于75攝氏度；
C、本型泵轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中存在一定的軸向游動(dòng)，應(yīng)保證電機(jī)和水泵兩聯(lián)軸器端面間的間隙值；
D、泵在運(yùn)行期間每隔一定的時(shí)間應(yīng)檢查儀表、泵的轉(zhuǎn)速和葉輪、密封環(huán)、導(dǎo)葉套、平衡盤、軸套的磨損情況，磨損量過大時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。此外，監(jiān)測(cè)泵的流量、揚(yáng)程、溫度及潤(rùn)滑情況；泵在發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停泵，且參考故障排除表進(jìn)行維修。
5、泵的停車
停車前應(yīng)先關(guān)壓力表旋塞，慢慢關(guān)閉出口閘閥，待出口閥門關(guān)閉完畢后再停電機(jī)，當(dāng)泵停穩(wěn)后在關(guān)閉泵的吸入閥。
6、泵的維修
為了保持泵高效穩(wěn)定的工作狀態(tài)，泵必須經(jīng)常維修，維修的項(xiàng)目和每次維修的間隔時(shí)間取決泵的工作條件和泵的運(yùn)行狀況。定期檢查泵的性能（如流揚(yáng)程、振動(dòng)等）而且要做記錄，按這些記錄數(shù)據(jù)去分析泵是否正常工作，是否需要維修或者確定要修的哪一部位。在一般條件下，如果堅(jiān)持精密的測(cè)試記錄定期的總結(jié)記錄，那么，每隔幾個(gè)月就可以得到泵是否需要維修的可靠資料。除在規(guī)定時(shí)間對(duì)泵監(jiān)測(cè)外，下面的維護(hù)是經(jīng)常的；
A、檢查泵底座、泵、電機(jī)是否緊固，如果松動(dòng)會(huì)引起泵的振動(dòng)；
B、檢查儀表、引線的狀況，檢查管路是否泄露或松動(dòng)，或其他形式的損壞。如果需要應(yīng)立即檢修；
C、填料壓蓋不能壓的過緊，否則會(huì)影響填料壽命；
D、軸承潤(rùn)滑油每工作1000小時(shí)更換一次。
水泵配套電機(jī)，控制柜等電氣設(shè)備的具體要求
水泵電氣設(shè)備的制造和安裝除滿足相關(guān)的IEC標(biāo)準(zhǔn)外，供應(yīng)方提供的所有電氣設(shè)備(包括控制設(shè)備)應(yīng)滿足NHI與業(yè)主所簽訂的合同中詳細(xì)要求。
水泵電氣控制要求(1)所有的電氣元器件應(yīng)能在高溫、潮濕、多塵的環(huán)境中正常工作，絕緣良好。
(2)所有的驅(qū)動(dòng)裝置均應(yīng)裝設(shè)合適的制動(dòng)裝置，電動(dòng)機(jī)額定功率應(yīng)在電廠當(dāng)?shù)睾０蜗聺M足運(yùn)行要求。
(3)外露的轉(zhuǎn)動(dòng)部件均應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩，且應(yīng)便于拆卸。人員易于達(dá)到的運(yùn)動(dòng)部位應(yīng)設(shè)置防護(hù)欄，但不得妨礙維修工作。露天工作的電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器均應(yīng)設(shè)置防護(hù)、防雨罩并應(yīng)便于拆卸。戶外安裝的電動(dòng)機(jī)應(yīng)有防結(jié)露措施。
(4)室外電控箱、柜的防護(hù)等級(jí)不低于IP55，室內(nèi)不低于IP54。水泵控制柜、柜需配置防凝露電加熱裝置。室外接線盒防護(hù)等級(jí)不低于IP54，室內(nèi)不低于IP52。
(5)水泵電機(jī)按合同均需配置空間加熱器，其電源電壓為AC415V或AC240V，當(dāng)加熱器容量為1000W及以下時(shí)，采用240V單相交流電源供電；加熱器容量大于1000W時(shí)，采用415V三相交流電源供電，其接線盒單獨(dú)設(shè)置，并與主接線盒位置在同側(cè)。
(6)所有水泵電動(dòng)機(jī)均應(yīng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《熱帶型旋轉(zhuǎn)電機(jī)環(huán)境技術(shù)要求》(GB12351-90)。
氣候防護(hù)類型：
有氣候防護(hù)(室內(nèi))場(chǎng)所――濕熱型TH
無氣候防護(hù)(室外)場(chǎng)所――濕熱型THW
(7)所有電氣設(shè)備均應(yīng)滿足“三防要求”(防塵、防潮、防腐)在易受霉及有鹽霧地點(diǎn)并需防霉、防鹽霧。
(8)所有電機(jī)主接線盒從電機(jī)向傳動(dòng)設(shè)備看均位于電機(jī)左側(cè)。
(9)201kW~2000kW電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流倍數(shù)不大于600%額定電流；200kW及以下電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流倍數(shù)不大于600%±20%。
(10)在額定功率、電壓頻率時(shí)，功率因數(shù)的保證值在0.8以上；效率的保證值在90％以上。若不能滿足，需提交業(yè)主確認(rèn)。
(11)電動(dòng)機(jī)應(yīng)保證在80%額定電壓下平穩(wěn)啟動(dòng)。
(12)其余規(guī)定：
除電動(dòng)機(jī)外殼等級(jí)按上述規(guī)定外，還應(yīng)根據(jù)其安裝環(huán)境確定是否需要防爆、防腐。
大于40KW電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流不能超過IEC 6003412.的要求，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能低于IEC 6003412.的要求。電動(dòng)機(jī)的較大轉(zhuǎn)矩不能低于200%的全負(fù)荷轉(zhuǎn)矩，在100%額定電壓的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能低于1.70倍從負(fù)荷曲線得到的轉(zhuǎn)矩，所有交流電動(dòng)機(jī)要求全封閉式防護(hù)等級(jí)不低于IP55，布置在戶外、空氣中或置于有噴水等環(huán)境中時(shí)要求電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級(jí)不低于IPW55，所有電動(dòng)機(jī)為全空冷卻方式，在考慮了電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行溫度、運(yùn)行要求、材料的熱穩(wěn)定、壽命等條件，所有電動(dòng)機(jī)部件要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和堅(jiān)固，塑料釬維和塑料部件要求耐火，電動(dòng)機(jī)的外罩和端子箱要求能抵抗電動(dòng)機(jī)內(nèi)部爆炸，設(shè)計(jì)的所有電動(dòng)機(jī)的端子箱可以抵抗較大的短路電流而不被損壞，電動(dòng)機(jī)端子箱的防護(hù)等級(jí)至少等于電動(dòng)機(jī)的防護(hù)等級(jí)，投標(biāo)方將采取措施防止電動(dòng)機(jī)軸電流對(duì)齒輪的損壞。投標(biāo)方應(yīng)設(shè)配套電控箱，投標(biāo)方應(yīng)設(shè)計(jì)并提供滿足全部控制聯(lián)鎖及監(jiān)視要求和接口要求的電氣接線圖。其中，電控箱輸出信號(hào)要求：開關(guān)量為無源干接點(diǎn)(各點(diǎn)獨(dú)立，不設(shè)公共點(diǎn))，接點(diǎn)容量220VAC，5A，模擬量為4～20mA。
(13)一次元件要求：電控箱內(nèi)應(yīng)配有相應(yīng)的操作元件和保護(hù)元件，其中操作元件采用接觸器，保護(hù)元件采用塑殼開關(guān)＋熱繼電器；
(14)控制要求：就地及遠(yuǎn)方PLC控制。要求就地控制箱內(nèi)裝設(shè)就地/遠(yuǎn)方轉(zhuǎn)換開關(guān)，并預(yù)留遠(yuǎn)方控制接口。
(15)監(jiān)視要求：至少應(yīng)送出允許遠(yuǎn)方操作，運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警等信號(hào)；其余滿足工藝監(jiān)視要求的信號(hào)也應(yīng)分別送出。
(16)應(yīng)采用技術(shù)先進(jìn)、高效低耗、安全可靠的電氣設(shè)備。機(jī)上設(shè)置電氣室，其數(shù)量由投標(biāo)方確定。電氣室為全封閉結(jié)構(gòu)，置于尾車后支腿上，并具有防塵、防水、隔熱等功能，電氣室的大小和布置方便操作與檢修，其內(nèi)除安裝必要的電氣設(shè)備外，還配備電話、空調(diào)、加熱器、滅火器、坐椅等。電氣室內(nèi)壁裝設(shè)阻燃材料。兩側(cè)壁配有玻璃窗，室內(nèi)配有空調(diào)機(jī)，以保證室內(nèi)電氣元件工作的可靠性。
熱水泵安裝基礎(chǔ)面的水平
熱水泵的基座一般可以用質(zhì)地堅(jiān)硬而不易腐爛的木材制作零時(shí)基座，更多用預(yù)先澆制成型的水泥做固定基座，臨時(shí)性基座安裝移動(dòng)方便，安裝時(shí)要注意質(zhì)量，為安裝牢固可靠應(yīng)把木排下面方木埋在地下在木排四角處打木樁固定泵體的安裝。固定基座牢固穩(wěn)當(dāng)，缺點(diǎn)是不能移動(dòng)。
熱水泵先把底座吊放在基座上，套上地腳螺栓，調(diào)整底座位置，然后用水尺放在底座的加工面上，檢查底座的水平度。不平時(shí)刻在底座下加墊楔形墊鐵或薄鐵片，墊鐵放在地腳螺栓的兩旁，離螺栓的距離為1-2倍地腳螺栓直徑，太遠(yuǎn)太近都不合適。墊鐵必須平穩(wěn)，每堆墊鐵的數(shù)目不超過3塊，以免發(fā)生滑動(dòng)或彈簧現(xiàn)象，地腳螺栓擰緊后，應(yīng)對(duì)其水平度再做符合，具體按下述方法和步驟進(jìn)行安裝。
（一）水泵找正
耐磨多級(jí)泵找正的目的就是要使水泵的進(jìn)、出口中心線以及軸心線，與水泵混泥土基座澆筑時(shí)所劃定的相應(yīng)中心線完全一致，才能與動(dòng)力機(jī)相配合，找正的方法是：以縱、衡中心線為標(biāo)準(zhǔn)，在空間各一相互垂直的縱、衡中心線，在兩線上各掛垂直兩條，移動(dòng)水粟，使其進(jìn)、出口中心線與軸線所掛的垂線相重合。
在找正工作的過程中，如發(fā)現(xiàn)地腳螺栓不正確，或者是水粟本身的地腳螺栓孔制造不符合使用說明書圖紙上的要求，螺栓孔與螺栓對(duì)不上，或?qū)ι虾鬅o移動(dòng)余地，這時(shí)必須采取適當(dāng)?shù)拇胧绶糯笏玫啬_螺栓孔、敲動(dòng)螺栓等，使水粟找正誤差不超過規(guī)定的數(shù)值。
（二）找水平
找水平的目的是使水泵軸呈水平狀態(tài)，水泵的進(jìn)、出口法蘭盤面呈垂直狀態(tài)，保證與進(jìn)、出水管的連接正確，水泵找平方法：
小型耐磨多級(jí)泵找平時(shí)，將水平尺靠在水泵進(jìn)、出口的法蘭盤面上和軸端靠背輪的端面上，用楔形鐵塊調(diào)整水泵的高低，使水平的氣泡居中。
臨時(shí)耐磨多級(jí)泵即組的基座一般都是用質(zhì)地堅(jiān)硬而不容易腐爛的柞木、松木、愧木或榆木等方木（10cmX15cm以上）制作，也有預(yù)先澆制成型的水泥柱組合而成的，根據(jù)耐磨多級(jí)泵與動(dòng)力機(jī)配套和制作材料情況，臨時(shí)性基座可以做成整體式或分開式兩種，整體式耗用木料較多，但安裝移動(dòng)方便，分開式可以不受木料限制，節(jié)省材料，但安裝移動(dòng)不方便，固定和調(diào)整也比較困難，適用在皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)中心距較大的地方，臨時(shí)基座同樣要注意質(zhì)量，為安裝牢固可靠應(yīng)把木排下面方木埋在地下在木排四角處打木樁固定泵體的安裝。
目前，耐磨多級(jí)泵的產(chǎn)品分有底座和無底座兩種，安裝帶底座的小型水泵，先把底座吊放在基座上，套上地腳螺栓，調(diào)整底座位置，然后用水尺放在底座的加工面上，檢查底座的水平度。不平時(shí)刻在底座下加墊楔形墊鐵或薄鐵片，墊鐵放在地腳螺栓的兩旁，離螺栓的距離為1-2倍地腳螺栓直徑，太遠(yuǎn)太近都不合適。墊鐵必須平穩(wěn)，每堆墊鐵的數(shù)目不超過3塊，以免發(fā)生滑動(dòng)或彈簧現(xiàn)象，地腳螺栓擰緊后，應(yīng)對(duì)其水平度再做符合，安裝無底座的大型水泵，先將已澆制好的水泥基座清理干凈，將水泵吊到基座上，再度進(jìn)地腳螺栓，然后按下述方法和步驟進(jìn)行安裝。
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