机封改磁力密封应用及改造案例（八）：分子筛进料泵机械密封改造

分子筛进料泵负责输送常温下的航空煤油，其电动机转速达到2950转/分钟，出口压力设定为0.6兆帕。然而，自该泵投入运行以来，密封泄漏问题频发，这对分子筛装置的正常生产构成了严重威胁。一旦分子筛的原料油供应中断，整个分子筛系统的两套装置都将不得不全面停产，原因如下。

4月11日更换密封，密封损坏原因是波纹管断裂;

5月10日更换密封，密封损坏原因是波纹管断裂;

6月1日更换密封，密封损坏原因是波纹管断裂，为了防止波纹管断裂改为弹簧密封;

7月21日更换密封，密封损坏原因是密封圈老化;

8月5日更换密封，密封端面干烧严重，叶轮备帽松动;

8月12日更换密封，叶轮备帽松动。

面对密封频繁泄漏的难题，工作人员首先进行了自我反思，并对从密封安装到泵体安装的各个环节进行了全面而细致的检查，但均未发现异常。在排除了安装问题的可能性后，他们开始将注意力转向工艺流程。

在检查工艺流程的过程中，工作人员首先逐一核查了工艺管线的各个入口阀门，确认它们是否全部处于开启状态，但并未发现任何问题。随后，他们怀疑泵的入口罐液面可能是假液面，但经过实际检查，罐内液面一切正常。最终，他们在泵的出口处发现了一个由仪表控制的调节阀。这个调节阀的作用是在罐内液面降低时自动关闭，以防止液体继续流出。然而，这也意味着当这个调节阀关闭时，泵的出口阀门实际上也处于关闭状态，导致泵内产生涡流，泵体开始迅速升温。随着温度的急剧升高，密封液膜开始汽化，从而引发了密封泄漏。

解决方法：动密封改为静密封。

机封改磁力密封应用及改造案例（九）：高压泵机械密封改造

在开工期间新安装的2台泵的机械密封在运转时相继泄漏,1个月就更换密封14套，如果这两台泵停将会造成后续的6个生产装置全部停产，后果不堪设想。

该工艺所采用的密封设计是旋转型波纹管密封结构，其中静环组件采用整体碳化硅（SiC）材料，并以浮装式方式安装。介质为特定流体，工作温度高达231℃，并且需要在2.3MPa的工作压力下运行。此外，泵的运行速度达到了每分钟2950转。

关于机械密封的自冲洗方式，系统配置了一个自身带有冷却罐的冲洗系统，该系统能够将冲洗液冷却至大约115℃。然而，机械密封的冷却则是通过背冷式方式实现的。遗憾的是，由于缺乏有效的水封密封措施，这一冷却系统的效能并不理想。更为严重的是，机械密封的冷却水中积累了大量的垢体，这进一步影响了冷却效果。

故障分析：

自冲洗系统缺陷：机械密封的自冲洗系统配备了自身冷却罐，但冲洗压力仅由3mm孔板控制，缺乏调节阀，导致冲洗液温度过高。这一设计上的不足影响了冲洗效果。

水垢积累问题：机械密封的水垢问题极为严重，泵在运行仅40小时后，波纹管的波纹就被水垢填满，导致机械密封失去了补偿能力，进而因失弹而发生泄漏。

静环安装与结垢：静环采用浮装式安装，其密封圈为膨胀石墨梯形环。背冷式的冷却方式使得静环表面也遭受了严重的水垢积累。

泵结构差异：国产泵与进口泵在密封腔设计上存在显著差异。国产泵密封腔配备有冷却水夹套，能有效降低密封腔温度；而进口泵则没有此设计，导致231℃的介质直接作用于机械密封上，使得密封腔温度过高，加剧了密封水的结垢问题。

冷却水质量问题：密封的冷却水采用循环水，其中含有钾、镁、钙、钠、硅等有害元素。这些元素在高温下容易附着在密封的金属表面，造成波纹管堵塞。

动环与轴套间隙及冷却问题：进口密封的动环与轴套径向间隙仅为0.7mm，且冷却方式仍为背冷式，仅冷却静环背部。冷却水部分进入波纹管，部分向外侧泄漏，导致波纹管迅速结垢，波峰波谷堵塞失弹，造成密封泄漏。此外，该密封设计复杂，增加了钳工安装的难度。

综上所述，机械密封泄漏的主要原因是:

①进口机械密封结构不适应该工况条件

② 冷却水存在严重问题。

③ 冷却系统的冲洗量存在问题。

解决方法：机械密封改磁力密封

机封改磁力密封应用及改造案例（十）：多级液态烃泵机械密封改造

该泵的结构设计采用了10级分段式构造，两端则装配了滑动式轴承以支撑其运转。为了平衡轴向推力，该泵特别配置了平衡盘以及分块式止推轴承。

泵的转速设定为2490转/分钟，其入口压力为0.7兆帕，而出口压力则提升至1.4兆帕。在密封方面，该泵采用了双端面机械密封，每组密封都由平衡型和非平衡型两种类型组合而成。

该泵所输送的介质为液态烃，这是一种具有易燃易爆特性、渗透性强、润滑性差以及液化压力高的特殊物质。液态烃的这些特性导致其在泵端面上难以形成液膜，并且容易结冰霜，这些冰霜会破坏机械密封的动静环端面，进而影响到密封性能。因此，液态烃泵的泄漏问题一直备受关注，需要采取特别措施来确保其密封效果。

其中的两台泵机械密封发生多次泄漏，经组织人员对设备进行抢修，共更换机械密封12套。密封损坏原因为波纹管断裂。为了防止波纹管断裂经研究将两台泵的波纹管密封改为弹簧密封。同时，通过与生产部门商议调整了泵的排气条件，在出口压力表处排气，从而使泵体内无气体存留，采用此方法排气后，该泵正常运转4年多均没发生密封泄漏现象，泵运转良好。

泄漏原因：

该泵所输送的烃类介质，因其低温易挥发的特性，常导致密封系统出现结冰、干磨、汽化等故障，进而引发泄漏。此类问题在全国范围内屡见不鲜，主要诱因如下：

工艺条件因素：工艺条件对机械密封的稳定运行至关重要。启动泵之前，若泵内及进出口管线内积聚大量气体，会导致密封端面瞬间开启。因此，必须执行引液排气操作，确保泵内介质充盈。然而，在实际操作中，由于泵出口缺乏排气阀，气体无法充分排出，泵在启动时容易振动并产生汽蚀。对于液态烃泵而言，排气不畅是造成机械密封泄漏的关键因素之一。由于气体主要从出口排出，因此泵出口侧的密封更容易发生泄漏。

介质供应不足与汽化：机械密封在运行过程中，若装置的工艺条件发生变化，可能导致密封冲洗液断流或介质供应不足，进而引发密封面液体汽化，造成密封干摩擦，最终导致泄漏。从更换下来的密封件来看，摩擦面严重受损，这是典型的介质供应不足导致机械密封干摩擦的案例。此外，机械密封结冰也是由汽液混合引起的。

机械密封质量问题：在两次泵的运行中，机械密封发生了泄漏，这是由于波纹管泄漏造成的。多年的实践经验表明，波纹管密封在液态介质中的适应性较差。特别是在泵抽空时，波纹管的摩擦副干摩擦扭矩增大，容易导致波纹管扭断，进而引发泄漏。

解决方法：机械密封改磁力密封