通過(guò)對(duì)乙烯裝置堿液循環(huán)泵機(jī)械密封頻繁失效的原因進(jìn)行分析，改進(jìn)了密封結(jié)構(gòu)和摩擦副材料，取得了良好的密封效果和經(jīng)濟(jì)效益。

　　乙烯裝置壓縮系統(tǒng)濃堿液循環(huán)泵是堿洗塔的塔底循環(huán)泵，它將經(jīng)裂解氣堿洗過(guò)的堿液輸送到塔頂，使堿液循環(huán)使用。該泵在實(shí)際運(yùn)行中，頻繁發(fā)生泄漏，機(jī)械密封在安裝運(yùn)行一周左右開(kāi)始微漏，1～2個(gè)月內(nèi)泄漏量增大，無(wú)法繼續(xù)使用。嚴(yán)重影響了裝置的環(huán)保達(dá)標(biāo)和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

　　1基本情況：該泵為單吸懸臂臥式離心泵，主要技術(shù)參數(shù)如下

　　介質(zhì)成份:含膠狀、顆粒雜質(zhì)的20%NaOH液體

　　介質(zhì)溫度:45℃

　　介質(zhì)粘度:1070CP

　　流量:30m3/h

　　揚(yáng)程:18m

　　吸入壓力:1.078MPa

　　排出壓力:1.272MPa

　　軸功率:2.7KW續(xù)使用。

　　電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù):2950r/m

　　將失效后的克蘭機(jī)械密封解體，其損壞情況如下：

　?。?）動(dòng)環(huán)和動(dòng)環(huán)座、軸套間的間隙被阻塞

　?。?）動(dòng)環(huán)和靜環(huán)有環(huán)狀磨損痕跡

　?。?）密封腔內(nèi)有焦?fàn)罹酆衔?、顆粒等雜質(zhì)和結(jié)晶物

　　（4）彈簧銹蝕嚴(yán)重，被雜質(zhì)和結(jié)晶物卡澀，彈性不足

　　2 失效分析：

　　一般造成密封失效的主要原因有端面液膜失效、材料與介質(zhì)不相容，以及制造和安裝問(wèn)題等。端面比壓是機(jī)械密封的重要性能參數(shù)，端面比壓要在設(shè)計(jì)的范圍之內(nèi)（內(nèi)裝式機(jī)械密封一般為0.2 MPa～0.4 MPa）,以保證機(jī)械密封端面良好配合，使密封面間形成有效液膜。Fb（端面受力）= Ft（彈簧力）+Fp（介質(zhì)作用壓力）-Fm（液膜作用壓力）,端面比壓的計(jì)算公式為：

　　Pb＝Pt＋Pp-Pm

　　Pb＝Pt＋（K-λ）P

　　其中: d2＝50mm d1＝32mm d2＝38mm

　　彈簧比壓Pt＝Ft（彈簧力）／［π／4（d22-d02）］＝0.3MPa（廠家設(shè)計(jì)值）

　　載荷系數(shù)K＝（d22-d02）／（d22-d12）＝0.715

　　膜壓凳 nbsp;λ=0.742

　　介質(zhì)壓力P＝0.45 MPa

　　可以計(jì)算出原8B1-P型機(jī)械密封端面比壓Pb為0.28 MPa,是符合設(shè)計(jì)規(guī)范的,在正常工作條件下是能夠滿足生產(chǎn)要求的。這和實(shí)際情況相吻合,在使用初期機(jī)械密封并不泄漏,那導(dǎo)致其失效的原因又是什么呢?這就必須從機(jī)械密封的工作環(huán)境入手,進(jìn)行綜合分析。

　　由于該泵處于堿洗塔底部，管道和設(shè)備的銹蝕物以及裂解氣中的雜質(zhì)和重組份聚合物都沉積在塔底，同時(shí)塔內(nèi)NaOH與H2S和CO2組分發(fā)生反應(yīng)，生成的Na2S、Na2CO3會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶物。泵入口濾網(wǎng)原為40目，在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常堵塞，使泵抽空，我們把濾網(wǎng)改為20目,基本解決了入口堵塞問(wèn)題,這同時(shí)也造成進(jìn)入泵體內(nèi)的堿液含有大量的雜質(zhì)和結(jié)晶物，由于采用自身沖洗方式，這些雜質(zhì)和結(jié)晶物不可避免地沉積于密封腔內(nèi)。使動(dòng)環(huán)和動(dòng)環(huán)座、軸套間的間隙被阻塞，導(dǎo)致動(dòng)環(huán)在軸向的動(dòng)作不靈活甚至被卡死，彈簧被腐蝕卡澀，彈性不足，不能提供原設(shè)計(jì)0.28 MPa的端面比壓，導(dǎo)致密封面不能良好地貼和,液膜平衡被破壞,這時(shí)密封就會(huì)出現(xiàn)微漏，隨著結(jié)晶物和雜質(zhì)顆粒進(jìn)入摩擦副端面，密封面逐漸被磨損，再加上動(dòng)環(huán)軸向補(bǔ)償不靈，造成密封泄漏量增加，zui終導(dǎo)致密封*失效。