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        純環(huán)氧乙烷 P—1411 泵機(jī)封結(jié)構(gòu)型式改型

        2016-07-05 02:48:21龐武超
        關(guān)鍵詞:機(jī)封改型結(jié)構(gòu)

        龐武超

        摘 要:P-1411原機(jī)封采用的API682標(biāo)準(zhǔn)PLAN53A型機(jī)封,該密封為雙端面背靠背型式,選型存在一定的問題,當(dāng)稍微存在機(jī)封配件問題時,機(jī)封就會發(fā)生嚴(yán)重的泄漏,我們希望通過對機(jī)封結(jié)構(gòu)型式的改型,提高機(jī)封的使用壽命,降低檢修頻率,從而提高生產(chǎn)安全性,減少對環(huán)境的影響

        關(guān)鍵詞:純環(huán)氧乙烷;機(jī)封;結(jié)構(gòu);改型

        中圖分類號:TQ223.26 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)11-0015-02

        1 設(shè)備概況

        我車間(揚(yáng)子石化乙二醇裝置)于2010年對環(huán)氧裝車系統(tǒng)原裝車泵G-1410泵進(jìn)行改造,更換成P-1411泵。該泵為環(huán)氧乙烷產(chǎn)品外送泵,工作介質(zhì)是環(huán)氧乙烷,該介質(zhì)極易發(fā)生爆炸(爆炸極限3%~100%)并且有毒,入口壓力0.3 MPa,出口壓力1.38 MPa,工作溫度-5 ℃。該泵機(jī)封原始采用的是API682標(biāo)準(zhǔn)中的PLAN11+72+75方案,由成都一通密封有限公司生產(chǎn)的2CW-CS單端面機(jī)封+干氣密封系統(tǒng),如圖1所示。

        投用后不久就出現(xiàn)了泄漏,接著對機(jī)封型式又進(jìn)行了改進(jìn)改型,于2010年8月改型為API682標(biāo)準(zhǔn)PLAN53A型式的雙端面機(jī)封,結(jié)構(gòu)如圖2所示。

        內(nèi)側(cè)動環(huán)O型圈材質(zhì)升級為進(jìn)口FFKM,避免環(huán)氧乙烷的腐蝕,機(jī)封內(nèi)部結(jié)構(gòu),如圖3所示。

        該機(jī)封于2010年8月投用,一直沿用至今。2015年6月, P-1411A泵更換機(jī)封試車,在運(yùn)行到25 min時,機(jī)封突然發(fā)生噴射性泄漏。我們首先聯(lián)系廠家和檢維修車間檢修人員進(jìn)行技術(shù)交流,且檢修時全程參與檢修過程,嚴(yán)格控制拆檢程序,發(fā)現(xiàn)機(jī)封外側(cè)動環(huán)O型圈腐蝕脹大,導(dǎo)致破裂失效。我們立即要求廠家技術(shù)人員來我廠進(jìn)行技術(shù)交流,通過交流,最后我們與廠家意見達(dá)成一致,機(jī)封存在一定的技術(shù)缺陷,決定再次進(jìn)行機(jī)封結(jié)構(gòu)型式的改型。

        2 原因分析

        究其原因,我們認(rèn)為該泵機(jī)封存在改型失誤。該泵采用的是雙端面背對背型式的機(jī)封,如圖3所示,兩個動環(huán)背對背固定在軸套上,彈簧安裝在兩個動環(huán)之間,且共用一個彈簧,彈簧較長。當(dāng)機(jī)封腔內(nèi)壓力與介質(zhì)側(cè)壓力存在壓差波動時,兩個動環(huán)就很容易發(fā)生軸向移動的可能,這種現(xiàn)象在開停泵時趨勢最大,若O型圈與軸套之間存在制造偏差較大時,極易出現(xiàn)動環(huán)在軸套上鎖死,不能回彈,導(dǎo)致摩擦副失效。

        環(huán)氧乙烷介質(zhì)對常規(guī)的FKM的O型圈存在較大的腐蝕性,該機(jī)封在改造時,只對內(nèi)側(cè)動環(huán)O型圈進(jìn)行了升級,其它位置的O型圈均未做材質(zhì)升級處理。此次檢修拆檢發(fā)現(xiàn),外側(cè)動環(huán)O型圈損壞失效原因是:

        停泵時,泵腔壓力瞬間高于機(jī)封腔壓力,內(nèi)側(cè)動環(huán)連同彈簧以及外側(cè)動環(huán)整體向外側(cè)軸向位移,導(dǎo)致內(nèi)側(cè)摩擦副失效泄漏環(huán)氧乙烷至機(jī)封腔內(nèi),外側(cè)動環(huán)O型圈FKM材質(zhì)在環(huán)氧環(huán)境中,被溶脹破壞,最終導(dǎo)致破裂失效。

        該密封系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn):

        ①存在很大的泄漏隱患。

        ②環(huán)氧乙烷泄漏后該泵會聯(lián)鎖停泵,影響安全生產(chǎn)。

        ③泄漏較大的話,嚴(yán)重時會發(fā)生爆炸事故。

        ④檢修頻次較多,泵體倒空是浪費(fèi)環(huán)氧乙烷介質(zhì),同時影響環(huán)境。

        3 改型方案的確定和實(shí)施

        結(jié)合環(huán)氧乙烷的性質(zhì)和現(xiàn)場的實(shí)際情況,加上車間原有G-1410A泵的使用經(jīng)驗(yàn),我們決定將機(jī)封改型為原G-1410泵使用的同種沖洗方案(API682PLAN53A)的串聯(lián)型式,即機(jī)封內(nèi)部型式為兩套摩擦副串聯(lián)安裝在機(jī)封腔內(nèi),如圖4所示。

        改型后的機(jī)封在沖洗形式上與改造前無差別,操作及維護(hù)方法基本一致,只是內(nèi)部結(jié)構(gòu)稍作調(diào)整,但是,為防止O型圈被環(huán)氧乙烷介質(zhì)腐蝕溶脹的再次發(fā)生,將機(jī)封所有O型圈材質(zhì)全部升級為FFKM,并且跟廠家溝通后決定使用杜邦公司生產(chǎn)的專門耐環(huán)氧乙烷的特定FFKMO型圈。

        此次機(jī)封改型,現(xiàn)場不需要增減任何設(shè)備設(shè)施,只需機(jī)封廠家對其設(shè)計(jì)的原有機(jī)封型式稍作改動,并作必要的核算即可,所以,我生產(chǎn)車間不許做任何投資。

        4 投用后的實(shí)際運(yùn)行情況

        P-1411A于2015年中旬已經(jīng)將改型后的機(jī)封投入使用。經(jīng)過近大半年的實(shí)踐檢驗(yàn),機(jī)封緩沖液壓力和液位非常穩(wěn)定,未發(fā)生泄漏;改造后密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,操作也相應(yīng)簡化,不必?fù)?dān)心壓力波動對機(jī)封帶來的失效,極大地提高了該泵的運(yùn)行平穩(wěn)率。

        5 結(jié) 語

        P-1411A改造至今,機(jī)封緩沖液壓力和液位非常穩(wěn)定,未發(fā)生泄漏,對該泵的振動、溫度、泄露監(jiān)測也非常平穩(wěn),完全能夠達(dá)到設(shè)定的檢修周期半年以上的目的。對該泵的機(jī)封內(nèi)部結(jié)構(gòu)型式的改型獲得成功。

        參考文獻(xiàn):

        [1] ANSI API610:2004/ISO13709,石油、石化和天然氣工業(yè)用離心泵(第 10版)[S].

        [2] ANSI API682:2004/ISO21049,標(biāo)準(zhǔn)沖洗布置和輔助硬件圖PPT課件 密封標(biāo)準(zhǔn)沖洗方案的解釋(第3版)[S].

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