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P806A机械密封改型

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P806A机械密封改型

小组名称: 九天甲胺二车间卓越小组
发布人: 杨猛
单位:安阳九天精细化工有限责任有限公司甲胺二车间

2015年3月

九天公司甲胺二车间2015年优秀
QC小组成果推荐材料
II
目 录

一 小组概况 ........................................................................................... 1
二 小组成员情况 ................................................................................... 1
三 具体内容 ........................................................................................... 2
1.选题理由 ...................................................................................... 2
2.原因分析 ...................................................................................... 2
3对策与实施 .................................................................................. 3
4 效果 ............................................................................................. 4
四 总结和展望 ....................................................................................... 5
1

一 小组概况
小组名称 九天卓越QC小组 注册编号
课题名称 P806A机械密封改型 成立时间 2014.11
课题类型 科技创新型 活动时间 2014.11-2015.3
小组人数（≤10人） 6 当 年
活动次数
15

二 小组成员情况

姓名 年龄 文化程度 职务、职称 组内分工
陈义全 39 本科 技师 组长

卢建生 52 大专 技师 副组长
穆盾 30 本科 助工 副组长
仝计保 35 本科 助工 现场调查
户土山 38 大专 现场调查
李卫平 44 大专 组员
2

三 具体内容
1.选题理由
P806A泵为DMF蒸发循环泵，是2013年安装的双机械密封离心
泵，该离心泵主要作用是是把分离器和震动过滤器内物料打循环蒸
发、分离、过滤，保证分离器内物料气液的有效分离，震动过滤器有
效的过滤催化剂残渣，保证DMF系统正常生产的重要运转设备。在
安装初期生产负荷较低，运转相对比较稳定，但随着DMF系统负荷
的增加运行周期越来越短，特别是2014年DMF日产量达到420吨后，
原机械密封运行周期只有15天左右时间。备件损耗大，物料泄漏造
成消耗高、环境污染和安全隐患。所以针对此项隐患选此课题。

2.原因分析
P806A泵原来安装的机械密封为并联双端面组合式机械密封。其
中一端动密封采用波纹管密封另一端采用橡胶圈密封。由于提产后催
化剂甲醇钠的使用量增加生成的钠盐相对增加，机封内部波纹管结
晶、温度在机封内部不断上升造成波纹管压缩量失效，使机械密封波
纹管断裂泄漏。
车间组织技术力量多次研究分析发现，物料介质DMF是一种特
殊的有机溶剂，一般材质橡胶圈无法满足工况需要，且橡胶圈在长期
高温、高负荷环境下运转使用寿命时间较短．当对该机械密封采用冷
3

却器密闭循环冷却时，当第一套机械密封发生泄漏后，微量的含有钠
盐的介质进入机械密封腔内，随着机械密封内循环的冷却液流动时把
冷却循环管线堵塞，造成机械密封摩擦热量无法及时带走，导致机封
动静环发热损坏造成泄漏。

3对策与实施
通过对机械密封泄漏的原因分析，采取以下措施对其实施改型，
达到有效延长该泵运行周期的目的。

改造前机械密封构造
1）更换机封密封圈材料，现有机械密封采用双包四氟材质，既保证
了密封圈的抗腐蚀性和耐高温性，又保证了密封圈的原有弹性，有效
解决了因机封密封圈泄漏导致的问题；
2）采用了串联双端面集装式机械密封；
3）使第一道物料机械密封采用小弹簧机械密封，解决了波纹管内部
结晶失效经常断裂泄漏的问题；
4）使第一道机械密封和第二道机械密封各形成一个密封腔，第一道
4

机械密封对物料进行密封，第二道机械密封对冷却介质进行密封，由
于物料介质微溶于水，所以采用水进行冷却，保证冷却水管线畅通，
减少因高温对密封圈的损坏；
5）安装集装式机械密封，不用再对机械密封进行调整，只要把机械
密封的动环、静环、密封圈安装到位并用螺钉锁紧即可，安装方便，
降低劳动强度。

4 效果
机械密封改型后，该泵运行稳定，运行周期延长至6个月以上，
大大降低了维保的劳动强度。
采用的集装式机械密封，不用再对机械密封进行调整，只要把机
械密封的动环、静环、密封圈安装到位并用螺钉锁紧即可，安装方便，
降低劳动强度。
更换机封密封圈材料，现有机械密封采用双包四氟材质，既保证
了密封圈的抗腐蚀性和耐高温性，又保证了密封圈的原有弹性，有效
解决了因机封密封圈泄漏问题。
经济核算方面，每年节约备件费用16.8万元（0.8×24-1.2×2=16.8
万），减少检修置换处理物料损耗费用2.76万元：（0.25吨/次×24次
×0.46=2.76万）每年共计节约费用：19.56万元。
5

改造后机械密封构造
*注释：1.短轴套 2轴套 3.动环１ 4.静环１ 5.密封座１ 6.推环 7.弹簧１波形弹簧
8.弹簧座 9.传动座 10.弹簧２波形弹簧 11.动环２ 12.压柱 13.密封座２ 14.静环２ 15.
轴套固定座 16.内六角凹端紧定螺丝钉M6×12 17.O形圈 18.内六角圆柱头螺丝钉M6×45
19.O形圈 20.水管接头Rc3/8" 21.六角头螺栓-全螺纹c级M6×100 22.内六角凹端紧定
螺钉M6×10 23.O形圈 24.水管接头Rc3/8" 25.垫圈１ 26.O形圈 27.垫圈２28.垫圈⒊
29. O形圈 30.限位块 31.推环２

四 总结和展望

通过此次对P806A机械密封的改造,加强了团队间的合作,以QC
活动为手段,不断的推进设备的管理,安全的健全和完善.定位与寻找
工作中的不足,探索新途径,新方法,及时总结好的方法和经验在全队
中推广.结合实际的工作需要,把QC活动作为车间质量建设的一个基
6

本环节开展,把QC活动工作做的正常化,长效化,长期持续的开展下
去。

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核电厂主给水泵机械密封失效分析及改进

核电厂主给水泵机械密封失效分析及改进

核电厂主给水泵机械密封失效分析及改进摘要：某核电厂每台机组配备3台50%×2的主给水泵（APA），每台主给水泵均由一台前置泵及压力级泵组成，结构均为单级双吸泵。

其压力级泵的设计工况点为：额定扬程574.7m，额定流量3620.4m3/h，额定转速4805r/min。

主给水泵作为核电站常规岛最为重要的泵组，承担着一回路与二回路热量转换的重要功能。

每台APA泵组压力级泵的驱动端与非驱动端机械密封均为德国伯格曼供货，型号为SAFV1/147-E1-A1。

密封动环设置了螺旋泵送环结构，在密封旋转时，可以实现冷却液内部循环，通过热交换器将机封密封腔内的热量传递给闭式冷却水，达到密封端面降温的目的。

设置两路过滤器将介质中的杂质进行过滤，对密封起到保护作用。

关键词：核电厂；主给水泵；机械密封失效；改进1故障简介上述型号的机械密封在某核电厂4号机组4APA102PO运行过程中突然失效，导致介质大量泄漏，详细情况如下文所述。

2020年9月18日14：10：15，4号机组4APA105MT（4APA102PO压力级泵非驱动端机械密封腔室温度）稳定在59.9℃，在随后的1min内，该温度陡升至73.1℃，随后17min内温度降低并在50～60℃之间波动；14：30：20，4APA105MT温度突然升高至91.3℃，现场检查机封泄漏量交替出现滴漏及满管流情况；2min后温度降低到60～70℃之间波动，机封泄漏量为喷射状态，随着泵腔内的水注入机械密封腔室，最终4APA105MT温度为156.4℃。

对磨损的机封解体检查，主要异常有：（1）动环（石墨环）已完全磨平，磨损高度超过3mm（新动环部件的密封高度标准3.1～3.2mm），密封宽度由标准的6.5mm增加至磨平后的15.2mm；（2）浮动环（静环）辅助密封圈（EPDM）有溶胀现象，由原始标准尺寸164.4mm×5.33mm胀大至175mm×5.6mm；（3）密封轴套、静环座及弹簧座上均有油类物质，经过化验为矿物油；（4）静环座与辅助密封圈接触位置存在磨痕。

液力透平机械密封改造

液力透平机械密封改造

1　改造背景炼油企业因机泵引发火灾的直接原因大多是密封失效，发生事故的机泵密封多为单端面机械密封，这类密封一旦失效而大量泄漏，现场来不及或根本无法采取控制措施。

而机泵的机械密封在运行中出现故障泄漏是难免的，由于石化行业现有的许多机泵的机械密封配置标准低，可靠性差，难免在运行中出现泄漏故障。

因此，提高机泵机械密封安全可靠性，保证机械密封出现故障时能及时发现并处理，防止出现不可控的泄漏而造成火灾、爆炸和人员伤亡，对石化企业安全生产至关重要。

2　改造内容（1）情况介绍。

液力透平是将液体流体工质中的压力能转换为机械能的机械设备，利用液力透平可将工艺流程中的液体余压回收再利用，转换为机械能驱动机械设备，达到节能增效的目的。

我公司加氢裂化装置液力透平主要作用是将加氢裂化热高压分离器中的高压反应产物减压并输送至热低压分离器，以此提供反应进料泵动力并进行能量回收。

液力透平为FlowServe 公司生产的6WCH-1411T 型，介质为热高分油，设计温度316 ℃，入口压力17.2 MPa ，出口压力2.64 MPa ，密封腔压力2.64 MPa 。

（2）改造项目。

根据中国石油炼化企业高危泵管理规定，该液力透平属于高温热油类高危泵范畴，应配置符合API 682—2004标准的双端面机型密封。

由于该液力透平原配置机封为单端面静止型多弹簧密封，机封轴套尺寸为Φ130 mm ，密封腔尺寸仅为110 mm ，加之透平介质为高温高压，在设计选型上存在较大难度。

通过比对国内外多家公司的机封方案，最终选定国产有压双端面静止型波纹管密封，冲洗方案选用PLAN32+53B+62，其中PLAN32冲洗油为过滤后的柴油，PLAN53B 隔离液为15#耐高温白油，PLAN62为低压干蒸汽，该密封采用“内外翻滚、3级加压、强制循环”的泵送形式，辅助密封选用耐高温的柔性石墨，最大程度保证机封的本质安全。

3　原机封拆检情况及原因分析3.1　拆检情况（1）驱动端机封静环严重偏磨，磨损量3.9~4.5 mm ，见液力透平机械密封改造高志杰，李　聪，杨朝康，苗海滨（中国石油大港石化公司，天津　300280）摘　要：液力透平机械密封结构及2次改造过程，对机械密封的拆检情况进行详细分析；通过及时有效的机械密封改造，为以后的安全生产奠定了坚实基础。

水泵机械密封更换步骤

水泵机械密封更换步骤

水泵机械密封更换步骤
水泵机械密封更换步骤：
①停机断电首先关闭水泵进出口阀门切断电源挂上禁止合闸标识确保整个更换过程安全无虞；
②泄压放水打开泵体底部放水阀将内部残余液体排空减轻拆卸时水压冲击防止液体溅出伤人；
③拆卸联轴器使用专用工具松开联轴器紧固螺丝将其与电机分离并妥善放置在一旁避免丢失；
④拆卸泵盖用扳手依次拧下固定泵盖的螺栓注意用力均匀防止因受力不均导致泵体变形损坏；
⑤取出旧密封观察旧机械密封磨损情况记录其型号尺寸以便采购相同规格备件替换；
⑥清理表面用干净抹布蘸取少量酒精擦拭密封腔内壁去除油污铁锈确保新件安装时不被污染；
⑦安装新密封涂抹适量润滑脂于动静环接触面按说明书指引小心装入直至完全就位；
⑧调整弹簧对于带弹簧型机械密封需反复压缩释放几次使弹簧力均匀分布于整个密封面上；
⑨组装复位按拆卸相反顺序依次装回泵盖联轴器等部件并用扭力扳手按规定扭矩紧固螺丝；
⑩注水排气缓慢开启进水阀让清水缓缓流入泵体内同时打开排气阀直至有连续水流冒出关闭；
⑪空载试车接通电源让水泵空载运行几分钟观察有无异常振动泄漏声音确认无误后再投入正常使用；
⑫记录归档将此次更换所用时间材料费用详细记录在设备维修档案中作为日后参考依据。

机械密封简介.

机械密封简介.

按流体性质考虑→ 蒸气压力高端面易开启 低粘度或夹杂空气干摩擦问题 →确定→
易燃、易爆、有毒、可能危及环 境安全、需用特殊结构
密封结构 密封材料 润滑方法 隔离措施 安全措施
6.新型密封 6.1干气密封 6.1.1螺旋槽干气密封结构 干气密封结构主要由加载弹簧、O 形圈、静环以及动环组成。静环 和加载弹簧被安装在静环座中，并依靠 O 形圈进行二次密封。静环一般 用较软的、有自润滑作用的材料 如石墨制造，在弹簧等载荷的作用下， 可沿轴向自由移动。动环依靠轴套固定在旋转轴上并随轴旋转。动环由 硬度高、刚性好且耐磨的材料如碳化钨、碳化硅制造。螺旋槽干气密封 设计的特别之处是在动环表面加工出一系列螺旋状沟槽，深度一般为 2.5～10μ m。 6.1.2 螺旋槽干气密封工作原理 缓冲气体（可以是经过滤后的压缩机出口气、氮气或惰性气体）注 入到密封装置，动、静环在流体静压力和弹簧力的作用下保持贴合，起 到密封的作用。当动环旋转时将被密封气体周向吸入（泵吸作用）槽 内，气体沿槽向槽根部运动，由于受到密封堰的阻碍，气体作减速流动 并被逐渐压缩。在此过程中，气体的压力升高，即产生了流体动压力。 当压力达到一定数值时，具有挠性支承的静环将从动环表面被推开，这 样密封面之间始终保持一层 极薄的气膜（厚度 3～5μ m），所形成的气 膜一方面能有效地使端面分开，保持非接触，另一方面又使相对运转的 两端面得到冷却。同时，密封面间极小的气膜间隙有效地控制泄漏到最 低的水平。
3.3弹簧 机械密封中采用弹簧以保证动环与静环的良好贴合，以及自 动补偿二环端而的磨损。要求弹簧材料耐介质腐蚀，长期工作仍 能保持一定的弹性。常用的有磷青铜、碳素弹簧钢（65Mn、 60Si2Mn、50CrV等）、铬钢（3Cr13、4Cr13等）、不锈钢 （1Cr18Ni9Ti，Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr20Ni29Cu4 Mo2）、特殊合金 （Ni66Cu31 Fe）等。 磷青铜弹簧在海水、油类介质中使用良好，60Si2 Mn及65Mn 可用于常温无腐蚀性介质中，50CrV高温油泵中使用较多，3Cr13、 4Cr13弹簧适用弱腐蚀介质，1Cr18Ni9Ti等不锈钢弹簧用于稀硝酸 等介质，强腐蚀介质中一般采用保护涂层予以防腐。 3.4其他零部件 机械密封其它零件如弹簧座、固定环、动环座、静环座、螺 钉、传动销等，这些零件虽非关键部件，其设计选用也不能忽视。 通常这些零件要选择性能良好的材料，常用的有不锈钢、铬钢 等，如腐蚀性不强、使用参数又低可选用碳钢。