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　　装置用的混和蜡油和减压渣油分别由输转9#、10#罐和一套、二套减压渣油线）抽进装置内的静态混合器（D214）混和后，进入原料缓冲罐，然后用原料泵P201AB抽出与油浆换热，原料泵P201AB是物料进出装置的必要条件，此泵一旦出现问题无法运行整个装置所需的原理无法供给，装置将面临着停工，所以原料泵P201在装置中起着至关重要的作用。

　　从表1可以看出，原料泵P201A机械密封在检修后大约300多小时后就出现密封泄漏现象，严重危害着装置的平稳运行，造成经济效益的损失和浪费，加重了检修人员的检修负担，解决密封运转周期短，提高密封寿命是一项十分艰巨和重要的任务

　　P201AB原料泵是一重催装置的源头的设备，为后续工艺流程提供原料，一旦其出现问题整个生产就无法正常运行，密封泄漏后检修时一项十分复杂的任务，机泵放空泵体内存留的大量原油无法继续利用，对能源是一种浪费，同时检修更换密封价格昂贵，增加了企业成本

　　通过对2011年到2013年原料泵机械密封检修后泄漏时间调查，从表-1数据中可以看出密封检修后运行时间较短，对装置生产的平稳运行产生十分严重的影响，为炼油厂装置的平稳运行。小组成员围绕装置机械密封泄漏开展QC活动，制定有效的措施并实施，提高密封运转时间。本次活动确定目标充分考虑机械密封的结构和运转环境，通过小组的努力一定会达到目标值。

　　小组成员对因果分析图中的末端因素进行逐一分析验证，通过查找设备、工艺运行参数，设备故障统计，确定主要原因：

　　一重催原料油泵P201AB，介质为原料油，操作温度75℃，介质粘度较大，易在摩擦副处堆积粘结，导致动静环密封面开启，造成密封泄漏

　　结论：P201AB原料泵机械密封运行在高粘度介质中运行导致密封运行周期短，应采取措施改善密封运行环境，开云 开云体育平台可以依据API682标准选用合适冲洗系统对密封运转环境进行改善

　　此方案虽然能优化密封运行环境但是其选用冲洗液冷却水不能适用于介质，不能冲洗掉高粘度的介质，应采用水蒸汽降低介质粘度，对密封背部的介质有很好的冲洗作用，此外还应该增加PLAN11冲洗方案对密封进行冲洗。

　　我们还可以选用API682标准的PLAN32冲洗方案，但是考虑的成本问题，我们最终采用PLAN11+PLAN62组合方案

　　结论：机械密封辅助系统不完善致使密封运行环境恶劣，是密封运行周期短，产生泄漏的一个非常重要的原因。

　　该原料泵密封选用DTM90密封，为丹东克隆集团生产的多弹簧密封，补偿系统采用小弹簧结构，外渗介质易阻塞弹簧的补偿能力，造成密封的失效泄漏，针对介质的特性易选用此结构型式密封

　　将弹簧外置从而解决了弹簧的补偿能力失效问题，动静环密封面选用硬对硬材质，增加了耐磨性，减少淤塞，同时对机械密封的比压和型式进行核对，为了使蒸汽均匀的进入密封背部在机械密封静环背部加一水环套，使冲洗效果更好。

　　结论：这种结构型式解决了密封的弹簧补偿失效问题和密封面的磨损问题，对密封运转时间的增长有很好的作用。

　　在装置开停工和切换泵的过程中可能出现操作不稳定，流量低，抽空现象，还可能存在预热阀门开启，跨线阀门未关闭引起的设备反转问题，上述现象都能造成密封的磨损导致泄漏，同时在启动泵的时候密封的辅助系统必须先投用。

　　实施一：由程文杰提机泵结构变更方案交机动处，机动处审批同意后联系装置设备技术员外委化建施工完成，泵出口无预留冲洗孔，从泵出口放空线阀门前端引冲洗线至机械密封冲洗腔内完成自冲洗改造，冲洗线上加阀门和限流孔板控制冲洗液流量。

　　实施后，密封运转时间有所改善，由检修后运行时间360小时延长至1300小时左右。

　　实施二：由陈喜明提出增加封油或者蒸汽冲洗方案，程文杰查找API682标准，制定更改方案，增加封油和用蒸汽背部冲洗均适用与原料泵，但考虑到能耗与成本选用蒸汽背部冲洗的PLAN62冲洗方案，程文杰提出设备结构变更申请，陈喜明联系装置设备技术员提供蒸汽源，装置设备技术员外委化建施工，割除原冷却水冲洗管线，外引蒸汽管线替代冷却水管线完成冲洗。

　　实施三：针对机械密封本体结构这方面有程文杰联系机械密封制造厂家，对机械密封的参数和其结构是否适合此工况进行了探讨和咨询，最终和厂家达成一致将此密封改为弹簧外装式结构，密封面选用硬对硬结构型式，在静环背部增加一水环套。

　　实施四：针对操作不稳定，流量变化，设备反转，密封辅助系统的投用顺序引起的密封泄漏问题，我们联系生产装置技术员，展开对合理操作的培训。

　　经过培训操作工对此泵有了更深的认识和对此泵的操作熟练程度和水平有了提高。

　　小组经PDCA循环，经过3、4、5、月份的实施、检查，并经6、 7、8、9四个月的巩固后，密封的运转时间明显改善，至今未发生机械密封泄漏现象。

　　活动前原料泵机械密封检修次数大约每年5次，且检修后密封一直存在微量泄漏，大约每分钟5滴，活动后每年只检修一次且不存在泄漏问题。

　　此泵为两端支撑结构，有两套密封，检修5次需更换10套机械密封，每套密封单价为5200元

　　检修时泵内原油、轴承箱内油和机械密封常年渗漏造成经济损失大约为50000元

　　2、检查密封冲洗系统管线、提高安装质量避免因安装问题造成的机械密封泄漏。

　　高压机械密封是船舶及高压容器常用的转轴密封装置，其主要是通过动、静两环之间发生摩擦来实现密封功能，这主要是因为摩擦生热，端面在温度升高的情况下发生磨损，从而影响高压机械密封的使用寿命，降低了安全系数[1]。所以说，在设计时，一定要对温度进行严格的控制，降低端面的温度，从而确保高压机械装置的安全性。

　　机械密封的主要目的其实是对可能出现泄漏的地方或者已经发生泄漏的地方进行密封，设置好物理壁垒，根据其用途以及实际所需，从而进行设计，以实现多种功能，达到延长使用寿命，增加安全性，满足社会各方面的需求的目的[2]。

　　按照作用来分，可以分为轴用密封、防尘密封以及导向环，还有孔用密封与固定密封等，而按照材料来分，可以分为工程塑料、聚氦酯以及橡胶等[3]。

　　机械密封与相对运动有关，一种是相互之间不存在相对运动，一种是相互之间存在相对运动，前者产生密封性的静密封件，后者产生密封性的动密封件。除此之外，机械密封系统还有根据专门为了防止灰尘或者其他有害物质进入而进行设计，这种设计一般都是采用防护罩或者与之类似的结构，这种机械密封是一种半静密封件。

　　静密封件通常依型式来命名，如垫片、环形密封件等垫片又可以进步按材料来分类，像橡胶垫片、非金属垫片、金属垫片等，或者按其结构化分为平垫片、螺旋缠绕垫片等密封胶常被看作是静密封中单独的类，分别为液态联结、液体垫片、螺纹密封胶等；而动密封件则可以归为强制压力下贴压在密封而上的接触型密封件与靠固定间隙（即没有摩擦接触）起作用的间隙密封件两大类[4]。

　　密封腔体压力超过3MPa时所采用的机械密封属高压机械密封，其零件选材、可靠性要求、结构等都有别于通用型机械密封[5]。就目前而言，我国对高压机械密封技术的研究还是比较落后，性能稳定性较差，且多是从国外引进。经过多年的研究，我国已经有所收获，研究出了一系列的高压机械密封产品。如图1所示，图为高压机械密封装置简图：

　　密封与零件结构型式是高压机械密封的两种结构型式，在对结构进行设计时，需要将压力的平衡问题放在首要位置来考虑，因为压力不平衡可能导致密封发生变形或者改变位置的情况，这会大大影响密封情况。

　　一般在高压情况下，高压机械密封装置多是通过一些承受力极其差的小零件来进行传动操作。因此，想要加强传动的承受力度，可以通过增强起动扭矩来加强，并将起动扭矩估算为4倍的工作扭矩。

　　高温性端面设计对摩擦副的要求比较严格，因为摩擦副是机械密封的重要零件，不仅要保证摩擦副的平面、粗糙度，而且材料必须具备很强的耐磨、耐腐蚀以及拥有足够的强度[6]。由此，在对断面进行设计时，一定要充分考虑摩擦面是否能够导热，通过导热可以减少温差的变化，保持作用力之间的平衡，从而防止端面发生变形。

　　密封端面除了可以在动环端面或者静环端面的作用下形成流体动压槽，这种槽的深度一般在1毫米上下，如图2所示，图为典型流体动压端面型式。图中的槽形有各种模式，这些模式多是通过PV来进行设计，并通过实验一步一步来进行确立。这种新型的流体动压式密封即使在高压的情况下，也可以保持端面的稳定性，同时，在摩擦产生热的情况下，端面依旧稳定。当密封环出现旋转时，槽可以使得离密封端面距离较远的液体快速冷却，详细如图3所示：

　　在进行冷却操作时，密封环会出现流动楔以及高压区，这与槽数是一样的，其主要原因在于切向流以及压力降，在每一槽后形成慧星状楔，密封面上载荷、滑动速度与摩擦系数呈现反比[7]。

　　在高压的情况下对载荷系数进行取值有着一定的难度，因为只要载荷系数有稍微的变化就可能导致断面的比压出现很明显的变化，这大大影响了参考取值。密封结构对高压机械密封载荷系数起着重要的影响，同时，介质性质对载荷系数也起着影响，在对载荷系数进行确定时，需要经过很多的实验来获取。

　　经过研究发现，针对非流体动压式密封，高压机械密封的载荷系数比膜压系数高0.05一 0. 15，配合弹簧比压选取；对于流体动压式密封，载荷系数应设计成0. 7—0. 85，这使得高压与密封端面的比压相对比较小，并且确保了密封端面一直处于贴合的状态[8]。

　　在材料的选择上，高压机械密封必须要是非常耐热，且容易导热，同时，还要具备耐摩擦与高强度的相关性能。同时，这些材料除了这些性能，还要满足工况要求。

　　在对高压机械密封的摩擦副进行设计时，一定要重点考虑碳石墨，确保其强度以及刚度达到要求，防止碳石墨环变形，导致性能受到影响。摩擦副的硬环材料，比如硬质合金、碳化硅等，少的强度比碳石墨材料高一个数量级，因此硬环的强度与刚度均能满足要求，但是这些材料一旦变形就不易复原，设计时应注意热变形以及抗冲击性能，过高的负荷，特别是可变的密封压力，会引起端面变形，即使微米级的变形也将影响密封的性能[9]。

　　3.1.高压机械进行密封设计的主要目的在于避免出现泄漏，在其他进行密封的地方设置完善的物理壁垒。想要达到此目的，则必须确保密封件具有很大的弹性，可以保证填充密封面的任何的一个不平整之处，并使得此处的刚度不发生任何改变。通过压紧加载可以形成弹性流动，从而使得密封件保持在受力状态。如果系统中应力发生任何的松弛，都会对密封件的性能发生影响，导致这种的原因，与密封材料自身的原因有很大的关系，比如其自身的应力松弛，还有热胀冷缩等。

　　3.2.高压机械额密封性的强弱与被密封面上是否留有足够的压力有非常大的关系。与此同时，还要尽可能地减低密封件的磨损，从而确保系统的稳定性，保证动态响应以及伺服精度，也可以较少对载荷功率的损耗。在接触型密封结构中，由于静态压缩应力，密封件摩擦作用过程中的周期载荷，以及具有化学和物理化学活性的密封介质的侵蚀作用，对密封材料性能随时间的稳定也提出了较高的要求，限制了接触密封元件的使用条件[10]。

　　4.1.对密封件相互之间的功能要进行明确的规定，并且都要满足密封系统的要求，密封件的每项功能都要致力于保证密封功能。

　　4.3.密封在进行连接时，避免生成热。采取的措施可以是通过采用非接触密封代替接触密封，还可以通过用焊接代替连接或者缩短密封周边。

　　4.4.人才永远是各项竞争的关键，要大力培养高科技人才，加强人才队伍建设，在企业内部形成优秀的人才队伍，从而为高压机械密封设计提供技术保障。

　　实验是在现场进行，按照相关的要求将机械密封装上设备，按机械密封试验规范，先作静压试验，静压合格后，再作动压试验[11]。此泵工作参数如下：介质：水，进口压力8. 6MPa，出口压力9. 5MPa，密封腔压力9. 65MPa，温度187 0C[12]。此外，在齐鲁塑料厂聚丙烯装置的P200泵上采用的双端面密封和P201泵上采用的三端面密封，并坚持用了6年；在内蒙化肥厂和九江大化肥合成氨装置午GA 302泵上使用也已超过2年；现场运行表明该高压机械密封设计合理，参数和结构选择正确，所研制产品可完全替代进口同类产品，有些产品的使用寿命甚至超过了国外同类产品[13]。

　　在对高压机械密封进行设计时，先要避免石墨环出现变形，保证密封的稳定性。同时，在文中提及的结构设计中是在高压的状态下进行，及时在压力出现波动的情况下，密封的变形还是相对比较小的，且这种结构还可以用于双端面密封，可以确保工作的可靠性。此外，这种结构很大程度上提升了密封的PV值，使得水中的PV值是原先结构的好几倍。综上所述，高压机械密封受到越来越多机械制造专家们的注意，在多个领域发挥着重大的影响。

　　[1]顾永泉.流体动密封[M].山东东营：石油大学出版社，1990：153-204.

　　[2]王洪群，虞培清. 光滑平面普通机械密封的设计研究[J]. 流体机械. 2010（03） .

　　[3]江志斌，马强. 高速高压机械密封的材料研究[J]. 现代制造工程. 2007（11） .

　　[4]魏文亮. 机械密封环热平衡分析[J]. 辽宁工程技术大学学报（自然科学版）. 2008（S1） .

　　[6]邵刚，李鲲，丁强民. 高温高压反应器用机械密封的设计[J]. 流体机械. 2003（11） .

　　[7]朱学明，刘正林，朱汉华，胡社来. 高压机械密封动态温度场分析研究[J]. 船海工程. 2005（02） .

　　[9]王璠瑜. 机械密封端面比压的计算与应用[J]. 石油化工设备. 1976（01） .

　　[10]陈建鑫，杨林娟. 机械密封技术最新进展[J]. 南通职业大学学报（综合版）. 2004（04） .

　　[11]努尔麦麦提·阿纳叶提. 试析机械密封泄漏的成因与治理[J]. 黑龙江科技信息. 2009（23） .

　　某厂凝结水系统装有一台中间再循环水泵，主要为凝结水精处理系统前置过滤器至凝结水高速混床提供冲洗水源。系统配有旁路系统。在高速混床投运前必须先用中间再循环水泵进行冲洗，当氢电导率、电导率、硅等指标化验合格后，高速混床才能投入运行，将凝结水输送至凝结水母管，再经过低压加热器输送至除氧器。泵的型号为AZ150-500A，单级单吸悬臂式离心泵，过流部分的材质是S30408不锈钢。

　　运行人员在现场冲洗高速混床，投运中间再循水泵，检查发现水泵轴封处嗤水，泄漏量较大，需尽快处理，现运行的高速混床还有6小时失效，如不能将B混床冲洗合格，凝结水如走旁路系统会影响凝结水品质。维护人员接到通知后办理工作票对中间再循水泵进行解体检查。解体后，检查测量机械密封压缩量4.7mm（标准3.2～5.0mm）检查机械密封轴套没有磨损痕迹、用外径千分尺和内外径千分尺测量轴套外内径尺寸，尺寸在合格范围内。检查轴套0形圈没有老化、腐蚀、破损、变形现象。检查机械密封动静环面无裂纹、有轻度磨损现象。动静环内0形圈同样没有出现老化、腐蚀、破损等现象。同时在解体过程中，拆卸叶轮并帽螺母时，检查并帽四氟垫片没有严重变形。在未检查出问题的情况下，决定更换机械密封和轴套，领用一套新的0形圈进行更换，并决定将机械密封压缩量调整至标准值的上限5.0mm。

　　安装机械密封后中间再循环水泵投入试运行，水泵在启动阶段轴封处有微渗现象发生，当运行5分钟后轴封处由微渗变成线分钟后，水泵机械密封开始甩水。

　　服务水泵再次大修，机封压缩量进一步增加，由上次的5.2mm调整到6.5mm，设备回装后试运发现机封已无泄露。至此，机械密封泄露问题得以彻底解决。

　　由于解体时没有发现问题，水泵进行试运转过程中，又出现机械密封泄漏现象。可能出现的原因有以下四种：（1）泵体静环腔室有砂眼；（2）静环腔室与泵体连接螺栓力矩值紧力不均匀，造成泵体与静环腔室不同心；（3）轴套0形圈在安装过程中经过轴台时由于凡士林涂抹不均匀被轴台切断；（4）机械密封失效。

　　再次办理工作票，对中间再循水泵进行解体检查，检查静环腔室与泵体连接的四颗螺栓力矩值一致。不存在静环腔室与泵体不同心现象。泵体静环腔室解体后做金属探伤渗透检查，没有发现静环腔室有砂眼、裂纹等缺陷。从轴上取出轴套，拆除轴套上的机械密封。检查轴套内二道0形圈和动静环内0形圈完好无损伤。排除了上述三种原因后，着重对水泵机械密封进行检查和分析：

　　机械密封是一种依靠弹性元件对动、静环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置。泵正常工作时，动环与静环之间的轴向间隙非常狭窄，在两个环的配合面之间形成了一层极薄的液体膜，起着冷却和端面的作用。同时水泵转动时机械密封的动环端面与静环端面相互贴合并相对运动而组成一个密封空间，它能有效防止泵体内的水泄漏。当动、静环端面圆周晃度大超过0.07mm以上时，动静环面贴合形成间隙，也能造成机械密封泄漏。

　　中间再循环水泵的机械密封组件是由动环、静环、传动销、弹簧、弹簧座、防转销、动环0形圈、静环0形圈等部件组成。当泵进水时，进口电动阀没有遵循从开度10%～30%等过渡，一下全开势必造成动环弹簧受到挤压，在开泵时发生弹簧不回座的情况从而造成泄漏。机械密封结构，如图1所示。

　　从机械密封结构图中可以分析出：（1）密封副密封面处泄露a处泄露；（2）静环与压盖的辅助密封件b处泄露；（3）动环与轴（或轴套）的辅助密封c处泄露；（4）压盖与密封箱体之间静密封d处泄露；（5）轴套与轴静密封e处泄露；（6）动环镶嵌结构配合f处泄露。

　　其中，a、b、c三处为动密封，a处密封面是主要密封面，是决定机械密封摩擦、磨损和密封性能的关键，同时也决定机械密封的工作寿命。据统计，机械密封的泄露约有80%～95%是由于密封端面密封副造成的；b、c处是辅助密封面，是决定机械密封密封性和动环追随性的关键，特别是c处密封面，首先要防止因锈蚀、水垢、结焦等原因而造成的动环无法动弹；d、e、f处为静密封，应根据介质选用相容材料的密封垫或相应的配合。

　　根据现场中间再循环水泵机械密封结构分析，从泄漏情况判断，两次泄露点应为密封副密封面处泄露。

　　综合以上情况，分析造成机封泄露的原因有：（1）安装过程中，密封面损坏；（2）密封没有压缩量；（3）密封端面变形严重；（4）安装时端面没有处理干净，有异物。

　　对振动的分析可以判断出不平衡及不同心等问题，经现场观察，中间再循环水泵运行时并无异常振动。

　　根据异音情况可以判断出是否存在抽空、汽蚀等现象，端面液膜汽化（闪蒸），液膜不足，密封上有零件脱落或杂物落在密封腔内，未对中或叶轮及泵轴动平衡不良，汽蚀、轴承有问题等缺陷。

　　泄露状态主要观察停泵时的泄露情况、开泵时的泄露情况、泄露量的大小及形态以及泄露与轴转速、介质压力、温度等的关系。通过观察，发现机械密封呈柱状泄露，转速变化过程中，泄漏量变化不明显。

　　第一次机封拆卸后，检查机械密封各零部件，密封面无损伤，机械密封室内部无异物，动静环端有轻度磨损现象。此可以确定是机械密封磨损后造成动、静环面之间形成间隙，当中间再循环水泵在转动过程中，由于动静环相互贴合不紧密，未能形成一个有效的密封端面，造成中间再循环水泵内部压力水向外泄漏。在进行更换新机械密封、轴套及一套新0形圈后。还是出现甩水现象，虽然做了大量细致的检查工作，也未检查出造成机封泄漏的原因，为此从机械密封失效机理出发，从机械密封原理和结构入手，深入分析决定调整机械密封压缩量。通过查阅大量资料和图纸，得出增大机械密封压缩量超出生产厂家给定的标准范围。可能造成中间水泵电流过载，压缩量过大造成动环与静环之间相互贴合紧密形成液体膜极薄，当水泵运转时造成机械密封烧损。为了进一步判断是由于机械密封压缩量造成的泄漏，决定先将机械密封压缩量调整至5.1mm，然后制作压磅专用工具，将压力升至中间隙水泵工作压力的1.25倍，盘动泵转子，灵活无卡涩，静置10分钟后，再次盘动泵转子，灵活无卡涩，观察轴封处有介质从机械密封处渗出并呈线状泄漏。通过此次试验可以清晰得出，是由于压缩量造成。当将压缩量调整到5.9mm时，盘动泵转子卡涩现象，静置10分钟后，再次盘动泵转子，卡涩加剧，检查轴封处无渗水现象。如果就此运行，会出现中间水泵电机过载和机械密封烧损。如何解决此现象，就不能单纯从机械密封压缩量入手，通过对机械密封轴套与泵轴台长度测量得出，轴套与轴台配合端面位置相应缩短0.72mm。为验证，将上次更换下来的旧轴套（与轴台配合）端面车削0.50mm。将机械密封压缩量调整5.3mm（超标0.30mm）后，安装压磅专用工具，叶轮腔室注水，将压力升至工作压力的1.25倍，静置10分钟，盘动泵转子灵活，无卡涩，观察机械密封腔室处无渗水现象。

　　通过上述处理，中间再循环水泵试转30分钟，检查中间水泵机械密封无泄漏和渗水现象。

　　中间再循环水泵的泄漏故障，造成效率的下降和能量损失。它表现的形式就是造成凝结水品质的下降，也给机组的经济、安全稳定运行带来隐患。

　　[1] [美]斯克莱特.机械设计实用机构与装置图册[M].北京：机械工业出版社，2007.

　　[2] 李新华.密封元件选用手册[M].北京：机械工业出版社，2010.

　　某装置一台输送高温焦油离心泵，进口压力：0.02MPa，出口压力：0.7MPa；介质密度：0.86；介质粘度：0.357mPa.s；介质温度150℃；设备转速2950r/min。该泵自安装投用以来一直存在机械密封滴漏。2012年4月，移交检修单位进行检修，更换丹东克隆的C8B-65型集装式机械密封，正常运行10天以后，该泵机械密封再次泄漏，拆卸检查发现机械密封静环碎裂、O型圈失效。

　　为从根本上解决上述问题，技术小组检查系统工况是否变化，查阅随机资料并与厂家联系，确认泵设计条件是否符合实际，以及对泵及机械密封进行严密测算。最后发现，该泵设计时为柴油泵，安装后由于生产需要改用为焦油泵，输送介质改变较大，同时，开云 开云体育平台丹东克隆为设计生产的C8B-65型集装式机械密封是8系列产品，该系列产品适用于输送轻质油及清洁油品介质的机泵，与该泵的工况条件严重不符。2 机械密封情况说明

　　该泵前期所用C8B-65型机封，采用多弹簧、单端面、平衡型结构，安装后运行中，由于介质较脏并且含有凝结小颗粒，常常造成机械密封泄漏，运行设备长周期运行，严重影响正常的生产要求。通过查看前几次检修照片及数据，总结机封故障原因，发现造成机封泄漏有一下四方面：

　　鉴于该泵现在输送介质为焦油，温度高、粘性大、易结焦，这也是丹东克隆的C8B-65型机封频发失效原因，而且该介质有较强的腐蚀性，属易燃易爆化学物质，因此要求密封性能良好，不允许泄漏。为解决上述机封频繁泄露问题，技术人员与机封厂家一起根据介质、工况、泵结构以及结合原机封讨论、研究，决定将机封改型，使用R2000B系列机械密封。

　　原机封C8B-65型及改造后机封R2000B系列如（图1、图2），并针对此泵主要进行以下几方面的改造：

　　该机封仍采用平衡性结构，其要求是平衡系数K值必须小于1，根据现场泵提供的参数，经验公式：Pc=Ps+（k-λ）P，计算机封的端面比压。结合该泵实际工况K值取为0.77-0.82，然后利用端面比压公式及平衡系数K值确定摩擦副尺寸。

　　波纹管动静环的材质分别采用M106K和超音速喷涂WC，M106K属于浸呋喃树脂石墨，此两种材质主要用于化工制剂，WC拥有较高的硬度，通常用于高温易燃的介质中，安全防护性能好。

　　同时根据密封腔的局限空间，对机封的结构进行调整，采用内装高背压式密封结构，使密封的效果更加优越。

　　波纹管采用2000系列的优化波形，有良好的高弹率和追随性，补偿性更强。3.5 辅助密封配合

　　针对此高温介质，动环选用柔性石墨，静环选用高强石墨垫片，轴套选择聚四氟乙烯楔形圈，保证了密封性能。

　　立式搅拌釜AR301是硅油聚合物装置流程中的主要设备，常见故障为机械密封失效导致的泄漏。一旦出现严重故障，就要进行釜内物料排空、清洗、降温、搅拌设备解体，对机械密封修复或更换、再组装、升温、试车等复杂的检修工程，检修时间很长，因此解决机械密封失效问题以方便检修至关重要。

　　原设备该设计采用Φ180mm双端面非平衡型多弹簧机械密封，无轴套直接安装在轴上。轴上开冷却槽，槽内焊接了一只长200mm，壁厚10mm的冷却夹套，夹套上开孔使冷却液进入轴的槽内，对机械密封进行冷却。密封腔体上开有两个冲洗冷却孔，冲洗液下进上出。此外，密封腔体上还有一个冷却腔体，通过冷循环却水对腔体降温。机械密封轴下端法兰联接搅拌轴，上端联接减速箱，整个搅拌与机械密封的支撑为两副角接触向心球轴承，如图1。

　　2.1该机械密封采用双端面非平衡型多弹簧机械密封。改造后机械密封与搅拌轴总长达到6500mm，轴径向摆动更大，动静环摩擦副跳动增加；下端多弹簧机械密封追随性较差，下端辅助密封圈在高温条件容易失效，在高温与径向摆动双重作用下机械密封使用寿命短。

　　2.2机械密封离高温区较近、传热路径短，因此原结构在轴上设计了冷却夹套腔体，但是这样直接导致轴的刚性变差。

　　2.3原设计为两副NSK7236A角接触向心球轴承，考虑到轴承问题，因此采取了面对面安装，此安装导致轴承的支撑距离短，轴的摆动大，影响机械密封寿命。

　　考虑到轴的刚性、受力问题及降低悬臂梁的摆动，选用径向载荷性能好的轴承型号，以两副NSKHR32040XJ圆锥滚子轴承替代原两副NSK7236A角接触向心球轴承。为了进一步增加轴的刚性，改善密封环境，轴承采取背对背的安装方式，以达到增加支撑距离，减小轴的摆动的目的；为了保证轴承的，在两轴承之间增加导油环，使油通过导油环向两轴承分配，保证充分。轴的悬臂下端增设一个辅助支撑轴承，降低搅拌轴的振摆值，改善机械密封运行条件。

　　机械密封设置于轴承下部，离高温釜体较近，因此在保留原来的两套冷却系统基础上增大冷却腔体，壳体在保证强度的情况下要尽量薄，从而能够迅速带走热量。改善密封部位的工作环境，冷却密封介质的出口设置应该高于上密液进口（见图2），使整个密封系统冷却充分。

　　经分析认为，原轴结构上的冷却槽夹套设置不合理，在直径为Φ180mm，转速为200r/min，线m/s的条件下冷却槽夹套内腔起不了作用，冷却液不可能从进口入从出口出，降低了轴性能，并且在夹套焊接处产生疲劳裂纹，此时夹套处实际工作轴径为140mm，轴性能进一步降低，工作风险很大。另外壳体上已经采取了增加冷却效果的措施，因此取消轴冷却夹套，消除夹套焊接处产生疲劳裂纹造成密封内漏及轴性能降低的问题，改善轴的工艺性与性能，尺寸设计保证原有安装尺寸不变。取消了冷却夹套，加工工艺性能更好，轴强度和刚度得到改善。

　　原密封装置检修维护性差，机械密封直接在轴上组装，合格率低、反复多，因此将机械密封、轴承和壳体等组装成集装式机械密封。具体措施是设计一个长轴套，将机械密封组件、轴承及密封腔体等与它组装在一起，组成集装式机械密封，组装好的密封装置经静态与动态试车合格后，检修时整体安装，保证密封质量，并在较短时间内完成。

　　考虑到检修过程中希望仅更换机械密封，不对釜进行置换清洗，以减少化工原料损失并能在较短时间完成检修，因此增设了方便检修的密封装置与支撑结构。具体方法是在釜口法兰上设计一锥面作为检修密封座（见图2），检修维护时不用拆卸，并设计一个检修密封体及分瓣支撑环，让密封体固定于轴上。密封锥面的设计应充分考虑初始密封状态的形成，保证有效密封。

　　立式搅拌釜AR301运行中原机械密封有较多难以克服的缺点，特别反应釜增量改造后问题更严重，存在着高温条件下辅助密封圈使用寿命短，搅拌轴的摆振大，下端机械密封的径向跳动较大，壳体夹套冷却下部腔体较小，冷却不充分，轴冷却夹套产生裂纹等问题，只能对釜进行置换清洗后才能抢修，严重影响装置正常生产。而改进后的AR301机械密封克服了以上缺点。表1是经改进后对6条生产线生产运行进行的一些技术统计。

　　从表1中可以看出，尽管经过多个生产周期运行，改进后立式搅拌釜AR301机械密封没有出现一次故障。达到了改造目的，效果非常好。

　　通过对立式搅拌釜AR301机械密封进行改造，消除了原机械密封缺点。改造后立式搅拌釜运行状况良好，机械密封一直处于非常稳定状态，为生产的正常运行提供了保障，为企业降本增益打下了坚实的基础。

　　焊接金属波纹管机械密封（以下简称波纹管机械密封）是由焊接金属波纹管组件（包括前后环、焊接波片）、动环和静环、格兰、轴套及轴套辅助密封圈组成，一个摩擦副相对于另一个摩擦副转动，阻止液体或其它介质泄漏的一种装置。由于波纹管本身不与轴套（轴）接触，不存在辅助密封圈，所以在轴套上不可能出现磨痕和腐蚀斑点，并且也不存在因介质沉淀结焦而糊死密封圈及密封圈在高温下老化，失去弹性等缺陷，从而提高了密封的浮动性和可靠性，这一点对高温工况尤为重要。它主要应用于石油、化工等行业高温泵密封及其它非腐蚀性介质的密封。

　　波纹管机械密封，具有泄漏点少，抗震能力强，而且还具有良好的轴向和角向浮动性，这样就保证了密封可靠的贴合，显著地提高了密封能力，即密封结构补偿性能好。波纹管组件在介质压力作用下，对密封端面产生轴向压力，以致使密封端面始终保持良好的接触，可靠地工作，因此具有短暂的抗抽空能力，这样对操作工艺条件的变化具有很好地适应能力。波纹管机械密封结构简单，尺寸紧凑，除摩擦副外，再也没有其它易损零件，对于轴套的加工精度大大降低，密封结构更易简化，同时大大降低密封的制造、安装的技术要求，使波纹管机械密封使用范围扩大到了高温的工况。由于波纹管机械密封没有有机材料或高分子材料的辅助密封圈，故适用于各种温度范围，最高可达420℃，最低可达-20℃。波纹管机械密封又属于平衡型（K

　　所以波纹管机械密封具备了结构简单紧凑，易于安装和检修，适应型强，抗干扰能力强，密封性能稳定可靠，寿命长等优良的性能，使它在石油、化工、医药等行业渐渐得到了广泛的应用，并且充分证明它是一种很有前途的先进的密封结构。

　　泵在设计上配置了一个辅助衬套，原普通机械密封必须安装在这个衬套上，这样使得安装普通机械密封复杂、困难，密封性能不可靠，密封零件加工精度要求高。因此新式改装波纹管机械密封取消了原辅助衬套，直接使用密封的轴套来轴向定位叶轮，轴套密封圈为环形柔性缠绕石墨垫片，这样波纹管密封结构设计合理，安装方便，快捷可靠。

　　Pfr―考虑密封面的变形、歪斜，以及波纹管密封因泄漏结焦而出现的摩擦阻力等因素的比压。一般正常运行情况下取Pfr=0

　　此波纹管机械密封在生产装置安装使用后，用户反映良好，经机动部门考核使用寿命长达一个大检修周期以上，完全达到了波纹管机械密封设计要求和满足密封要求。我们建议在同类型泵和生产工艺相同的条件下可安装此型号的波纹管机械密封。

　　（2）若波纹管密封采用100℃左右的蜡油做冲洗流体液更好，避免泵的汽蚀和抽线）为确保波纹管密封正常工作，强制冷却水是必须保证的。提高水质，使用软化水做冷却水，减少结垢现象。开云APP 开云官网入口开云APP 开云官网入口开云APP 开云官网入口