如何改进热媒循环泵机械密封效果？

1.设备概况与性能参数

某石化年产20万t聚酯装置为引进德国吉玛有限公司技术，其液相热媒加热系统为聚酯装置提供必要的热源，在热媒加热炉和聚酯装置所形成的闭合回路中，由4台热媒循环泵循环，提供加热的热媒以满足生产各单元的需要。而热媒循环泵的实际运行过程中，机械密封失效发生泄漏。在安装运行半年左右，机械密封开始微漏，8、9个月后内泄漏量增大，影响了装置的环保达标和长期稳定运行。为了安全、高效、长周期运行，使其寿命达到大修周期，必须在现有的基础上改进机械密封。热媒循环泵的主要工艺参数见表3-6。

表3-6 主要工艺参数

2.原机械密封缺陷

1）动环和静环摩擦副有明显均匀环状磨损痕迹。摩擦副配对的材质（堆焊镶合金/硬质合金）使用寿命短，不能满足2～3年安全运转的要求。

2）弹簧式机械密封内弹簧被结晶物卡塞，弹性不足。动、静环辅助密封件圈设计不合理，需全面改进。

3）金属波纹管机械密封内辅助密封件材质老化。动、静环辅助密封件圈所采用材质不但价格昂贵，而且在此工况下易老化。

3.摩擦副和辅助密封件的改进

根据上述情况，需对摩擦副和辅助密封件材料进行全面改进，新改进的机械密封如图3-13所示。(www.xing528.com)

图3-13 新结构和原结构双端面机械密封示意

1）②和⑥处动、静环由镶合金分别改用M106K/SiC和M106D/SiC组合。在保证摩擦副结构形式不变的基础上，根据机械密封摩擦副材料（见表3-7）选择原则，并对多种材料进行测试。这样配对的摩擦副既保持了极高的硬度和强度，其热膨胀系数小，导热系数极高，而且耐磨性、耐腐蚀性良好，又能使两端面保持较理想的摩擦磨损性能，确保摩擦寿命达16000h以上。

表3-7 摩擦副主要用材

2）考虑到高温情况，①和③处辅助密封件由价格昂贵的全氟醚材质改为价格低廉的柔性石墨。动环柔性石墨通过弹簧座自动锁紧环实现精确定心及密封，静环柔性石墨通过静环座内的有效空间实现自紧精确密封。

3）⑤和⑦处辅助密封件分别改变其密封形式。考虑到机械密封自身的有效空间，在现有密封形式的基础上改用楔形环，材质为聚四氟乙烯，提高了吸振性和密封端面的贴合度。

4.改进的成效

4台泵大修后开始使用新式改进机械密封。从使用情况来看，密封效果良好，没有泄漏迹象，使用寿命均达到了3年以上。原机械密封每套价格约为16000元，改进后机械密封每套价格约为9500元，3年内仅机械密封备件费就节约了10万余元，经济效益显而易见。