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高温重质油泵用机械密封的选用

时间:2012-3-11 22:38:08来源:编辑:弘凌泵阀

对石化行业来说,高温重质油泵用机械密封的选用一直是一大难题,例如催化裂化油浆泵、回炼油泵、常压塔底泵、初馏塔底泵、减压塔底泵、延迟焦化的辐射进料泵等。

     1.高温重质油泵的介质特点:

      温度高:一般在340~400℃;

 


      介质粘度大:在温度下一般运动粘度为(12~180)×10-6m/s;
      介质有颗粒:如催化剂、焦炭、含有砂粒等其他杂质。

      2.高温重油介质泵用机械密封目前使用情况

     对于高温重油介质泵用机械密封。现在各个企业都采用焊接金属波纹管机械密封。目前使用情况较好的有DBM型、XL-604/606/609型、YH-604/606/609型等。波纹管材料采用AM350、INCONEL718、哈氏B、C等不锈钢;耐腐蚀高温合金等,有的波片采用双层结构,使其承压力从2MPa上升到5MPa,这些都有效解决了波纹管的失弹问题。
针对波纹管内侧结焦和结炭以及含固体颗粒等情况,解决的办法有关资料已做了相关说明,比如采用蒸汽吹扫、摩擦副采用“硬对硬”、采用外冲洗等等,这些在一定程度上起到了较好的作用。但是以前提出的各种方法再实际应用中由于种种因素的影响效果不够理想。

3.高温重油介质泵用机械密封选用参考注意事项

       将金属波纹管设计成旋转型结构,旋转的波纹管机械密封有自清洗的离心作用,这可以减少波纹管外围沉积和内侧结焦。
       对摩擦副组对材料,建议使用“硬对硬”结构,一般采用碳化钨对碳化钨(其中选YG6-YG6)和碳化钨对碳化硅。选用“硬对硬”结构,必须注意以下几个问题:
       1)冷却系统要保障,禁止冷却水中断,以防端面升高,润滑膜闪蒸而降低密封端面的润滑,加剧磨损;
       2)机械密封在安装过程中,要给密封端面浇一些润滑油(机油或黄油均可)。以防止起泵时。密封端面由于缺乏润滑而造成的干摩擦;
       3)采用清洁的外冲洗是解决溶剂颗粒堆积的比较有效的方法之一,但这种方法浪费较大,而且各种泵的介质、温度、压力(一般要求冲洗液压力比介质侧压力高0.07~0.12MPa)又各不相同,外冲洗系统结构就更繁杂,加之外冲洗设施的投入以及维护费用的消耗,有时会造成弊大于利,尤其是一些中小型企业。
因此许多企业的封油系统弃之不用,或者就没有设这套系统,针对这些情况,建议使用配用隔离介质的多密封结构,如油浆泵、回炼油泵等,使用双端面机械密封,在两组密封端面之间充满隔离介质(干净的机油等),这种结构可有效地延长机械密封的使用寿命,一般可达6000~8000h以上。
        另外,采用这种考虑以下两点:
      ①靠近叶轮的一组密封端面材料选用“硬对硬”结构(如YG6-YG6);而靠近机械密封压盖的一组密封端面既可选用浸铜或锑的碳——石墨对碳化钨或碳化硅;
②对高温油泵选用的隔离介质,要具有热分解温度、自燃点、闪点高(一般在260℃以上)、热氧化稳定性好、高温蒸发损失小的特点。

4.液态烃泵用机械密封的选用

      液态烃介质是一种低温液化气体,具有低沸点、低粘度、高蒸汽压等特性。在这种工况下应用的机械密封,会使密封材料出现冷脆性,大气中的水汽会在密封装置的大气侧面上冻结,摩擦副端面液膜容易汽化等。尤其是当介质稍有泄漏,漏出的液态烃在大气侧马上汽化,带走大量热,机械密封环境温度急剧下降,使用一般的密封材料,如橡胶或聚四氟乙烯普遍变脆,导致密封失效,泄漏增大而不可收拾。
有些企业采用双端面机械密封,在介质和大气端设一隔离室,其间通以封油以缓和低温的影响。但这种结构复杂且需配封液系统。据经验,使用波纹管机械密封比较好,主要表现在用金属波纹管和柔性石墨代替辅助密封圈,解决了密封圈材料发生冷脆而失弹及缓冲作用的问题,如DBM型、YH-604/606/609型等。
       a)金属波纹管材料选用耐低温、塑性及韧性好的哈-C,AM350,Carpenter20等;
       b)摩擦副材料在两种特殊情况下选用:
       1)对连续运转的设备,介质内若含较多的固体颗粒,此时选用“硬对硬”结构(在实际中选了YG6—YG6)较好,一般连续运转寿命8000h以上;
       2)对间歇性的运转设备,摩擦副选用碳化钨或碳化硅对特种石墨。
       c)由于在低温条件下,摩擦副端面的汽化对机械密封性能影响很大,除选取较合适的材料外,合理选用端面比压(主要是波纹管的压缩量,一般比通常使用中所给的压缩量大15%~30%为宜),在机械密封元件靠近大气侧通入25℃左右的冷却水,以改善摩擦副润滑环境。
 

 

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