催化油浆泵密封失效分析及对策分析

李健宗

（中石油云南石化有限公司，云南安宁 650300）

催化油浆泵密封失效分析及对策分析

李健宗

（中石油云南石化有限公司，云南安宁 650300）

催化油浆泵输送的主要介质为高温的油浆，密度相较大，其中还含有坚硬的固体催化剂颗粒。由于受到工况介质等许多因素的影响，会使催化油浆泵出现机械密封失效的问题，导致油浆泄漏。对催化油浆密封失效的原因及其解决对策进行简要的分析。

油浆泵；密封；失效；对策

1 催化油浆泵密封失效原因分析

催化油浆泵的密封通常属于DBM-90焊接波纹管机械密封，这样的密封结构特点主要有以下四点：

第一，动环摩擦副低膨胀合金镶嵌，静环摩擦副为浸锑石墨。

第二，动环和轴套法兰、螺钉相互连接。

第三，由叶轮压紧轴套来完成轴套密封垫的密封。

第四，静止式金属波纹管结构。

催化油浆泵的传输介质为催化油浆，油浆的温度比较高，而且其中存在着不少催化剂等固体颗粒，使得催化油浆泵的运行环境变得更加恶劣。催化油浆泵机械密封失效泄漏的原因主要有以下几点。

1.1 摩擦副磨损有热裂纹

DBM-90焊接波纹管机械密封静环摩擦副所使用的材料为浸锑石墨，通过对油浆泵的拆检，可以发现在静环摩擦副的内外缘出存在着一些缺口，而且还出现了不少端面裂纹。由于介质中存在着固体颗粒，如果实际的操作工艺条件出现了变化，就会使催化剂颗粒进入密封面，导致动环密封面出现磨损，使得液膜的连续性被破坏，这样就非常容易引起泄漏。

1.2 波纹管内侧波谷部位的积碳和结焦

油浆温度高、密度大的这一特点为结焦和积碳的出现提供了一定的条件。当催化油浆泵在3750C的环境下工作时，油浆便会逐渐沉淀和凝固在波纹管的缝隙中，进入形成积碳。在长期工作下，波纹管缝隙中的结焦和积碳会给波纹管的轴向拉伸、压缩带来很大的阻力，使其失去应有的弹性。进入导致波纹管不能提供根据介质压力变化的轴向作用力，使得端面比压降低，最终就会导致催化油浆泵的密封失效。

1.3 水垢的存在导致静环无法浮动

DBM-90焊接波纹管机械密封所使用的是强制内冷，通常所使用的冷却水都是动力车间水厂的循环水，由于循环水的水质较低，经常会在静环波纹管与轴套间结成水垢，进而导致静环无法浮动。

1.4 轴套密封垫易发生泄漏

DBM-90密封的主要传动方式是键传动，轴套的密封主要是利用叶轮压紧轴套内部的轴套垫来完成的。在实际的操作过程中，如果出现了以下两种情况，就会加大轴套密封垫泄漏的可能性。

（1）由于安装工作的不严谨，导致某些杂质进入到了轴套密封垫内，使得轴套密封性能失效，从而能导致泄漏事情的发生。

（2）在叶轮出现反转和泵体预热温度过快时，可能会出现叶轮锁紧螺母松动的情况，这就降低了密封垫的压紧度，从而造成泄漏问题。

2 催化油浆泵密封失效的相关对策

2.1 采用旋转型结构进行波纹管的设计

通常所使用的机械密封都是静止式结构，这样的结构很容易引起油浆在波纹管缝隙沉积、结焦、积碳等。为了有效解决这一问题，可以使用旋转型结构进行金属波纹管的设计。旋转型结构的金属波纹管在离心力的作用下能够进行自身清洁，从而有效的减少波纹管外部沉积、内部结焦情况的出现，同时还可以有效防止因急冷造成波纹管变形的问题。

2.2 开槽斜面挤紧轴套式密封结构

在密封轴套垫的泄漏问题上，可以利用开槽斜面挤紧轴套式的密封结构来进行解决。这样的定位传动方式比较可靠，而且安装、拆卸工作也比较简单，不易伤轴。同时，还可以设置相应的限位板来方便泵外调整密封压缩量的工作。波纹管内径应该设置为450的斜角，这样可以起到分散应力的效果，使得波纹管的寿命更长。

2.3 采用耐磨摩擦副材料

由于催化油浆泵的输送介质中存在着固体颗粒，为了可以提高摩擦副动环的耐磨能力，应该在其表面喷涂上一层氧化铬，静环的材料可以选用YG6。这样不仅可以有效的避免动静环密封面的同时损伤，还可以减少热裂现象的出现。对于高温环境中密封环镶嵌结构脱落的情况，可以改用整体结构密封环，并将其密封压缩量规定为3.5mm，这样则可以有效的降低密封面过多的摩擦热。

2.4 改善密封的冷却、冲洗效果

催化油浆泵的作用介质温度高，在短暂的机械负荷和热负荷作用下，会让密封面间的稳定液膜由液态转化成蒸汽，在其转化过程中造成的温差会产生辐射状径向小裂纹。为了加大密封摩擦副的冷却作用，应该相应的扩大原来密封压盖的进、出冷却水孔，让冷却水的流量加大，从而起到更好的冷却效果。不仅如此，还可以通过改进自冲洗来对其密封端面的温升进行有效的控制，加大液相面积，改善摩擦状态。

3 结束语

在催化油浆泵的实际使用过程中，如果出现密封失效的情况不仅会影响工业的正常生产工作，还会带来一定的安全隐患。所以必须对其使用材料和结构进行合理的优化，让催化油浆泵有效运行时间可以延长，降低泄漏故障的发生概率。

[1]黄安福，武金生，豆秀华.催化油浆泵更新改造[J].中国化工贸易，2015，（14）.

[2]李旭光.催化油浆泵密封失效分析及改进措施[J].化工机械，2012，39（1）.

Catalytic Slurry Oil Pump Seal Failure Analysis and Countermeasure Analysis

Li Jian-zong

the main transmission medium for high temperature catalytic slurry oil pump slurry oil，compared with big density，which also contains hard solid catalyst particles.Due to the influence of many factors such as working medium，can make the catalytic slurry oil pump mechanical seal failure problems，result in slurry oil leakage.The catalytic slurry oil seal failure made a brief analysis of the causes and countermeasures.

slurry pump；seal；failure；countermeasures

TE967

A

1003–6490（2016）04–0176–02

2016–04–11

李健宗（1990—），男，广东梅州人，助理工程师，主要研究方向为炼油化工。