在石油化工企业中,高速泵主要适用于小流量高扬程的化工生产场合,由于高速泵长期处于生产运转过程中,不可避免地会出现故障导致机械密封发生泄漏。下面从高速泵的结构、机械密封的材料、发生机械密封泄漏的原因等进行分析。
介质密封(02A)、增速箱密封(06A)以及高位油罐密封(05A)等构成了高速泵密封。高速泵机械密封的泄漏点主要包括轴套与轴间的密封、动环与轴套间的密封、动环、静环间密封、对静环与静环座间的密封以及密封端盖与泵体间的密封等。
在高速泵设备的组成中,有一个空腔存在于高速泵与泵体之间,该空腔主要用于聚集机械密封泄漏的密封油与润滑油,然后,通过排油孔排到油杯中。通常来说,通过长周期的运转后,高速泵难免会出现密封泄漏的现象,最终泄漏的油品流入油杯中收集。此时,一般是通过对润滑油进行补充的方式缓解漏油问题,而且每过 3 ~ 5 天就必须对增速器邮箱进行润滑油的补充。采用此种方式,高速泵运行一段时间以后,由于机械密封的性能随着时间逐渐的变差,油杯与密封油罐内的油品色泽会逐渐变黑。除此之外,高速泵输送的介质随着机械密封的泄漏也会进入密封腔,进入油杯和密封油罐的内部,这时不仅导致介质的大量泄漏,而且还会使密封油罐内的压力过高,导致轴套磨损严重发生损坏。在正常运转过程中,机械密封动环是与连接轴同步转动的,是没有发生相对运动的情况。
轴承的轴套与机械密封动环之间的密封主要是靠O 形圈实现静密封。而轴套的磨损则说明了密封油罐内的压力过高,使得动环与轴套之间发生了相对运动,导致机械密封泄漏。就目前的高速泵而言, 其最高转速能够达到10275r/min。而高速泵在较高的转速下,将导致端面较大的相对滑动速度,此外,高速转动还将产生大量的摩擦热,使介质中的一些成分汽化,导致产生大量的气泡造成汽蚀磨损的现象。而磨损的摩擦面产生的摩擦热加剧了汽蚀程度,此种情况下,密封端面会造成较快的损坏直至失效,最终使高速泵发生机械密封泄漏的现象。
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