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去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》
碱液循环泵机械密封失效分析及改进
乙烯装置压缩系统浓碱液循环泵是碱洗塔的塔底循环泵，它将经裂解气碱洗过的
碱液输送到塔顶，使碱液循环使用。该泵在实际运行中，频繁发生泄漏，机械密
封在安装运行一周左右开始微漏，1～2个月内泄漏量增大，无法继续使用。严
重影响了装置的环保达标和长期稳定运行。
1基本情况：
该泵为单吸悬臂卧式离心泵，主要技术参数如下表：
介质成份含胶状、颗粒杂质的20％naoh液体
介质温度45℃
介质粘度1070cp
流量30m3/h
扬程18m
吸入压力1.078mpa
排出压力1.272mpa
轴功率2.7kw
电机转数2950r/m
将失效后的克兰机械密封解体，其损坏情况如下：
（1）动环和动环座、轴套间的间隙被阻塞
（2）动环和静环有环状磨损痕迹
（3）密封腔内有焦状聚合物、颗粒等杂质和结晶物
（4）弹簧锈蚀严重，被杂质和结晶物卡涩，弹性不足
2失效分析：
一般造成密封失效的主要原因有端面液膜失效、材料与介质不相容，以及制造和
安装问题等。端面比压是机械密封的重要性能参数，端面比压要在设计的范围之
内（内装式机械密封一般为0.2mpa～0.4mpa）,以保证机械密封端面良好配合，
使密封面间形成有效液膜。
fb(端面受力)=ft（弹簧力）+fp(介质作用压力)-fm(液膜作用压力),端面比压的计
算公式为：
pb＝pt＋pp－pm
pb＝pt＋（k-λ）p
其中:d2＝50mmd1＝32mmd2＝38mm
弹簧比压pt＝ft（弹簧力）／［π／4（d22－d02）］＝0.3mpa(厂家设计值)
载荷系数k＝（d22－d02）／（d22－d12）＝0.715
膜压系数λ=0.742
介质压力p＝0.45mpa
可以计算出原8b1-p型机械密封端面比压pb为0.28mpa,是符合设计规范的,在
正常工作条件下是能够满足生产要求的。这和实际情况相吻合,在使用初期机械
密封并不泄漏,那导致其失效的原因又是什么呢?这就必须从机械密封的工作环
境入手,进行综合分析。
由于该泵处于碱洗塔底部，管道和设备的锈蚀物以及裂解气中的杂质和重组份聚
合物都沉积在塔底，同时塔内naoh与h2s和co2组分发生反应，生成的na2s、
na2co3会产生结晶物。泵入口滤网原为40目，在实际生产中经常堵塞，使泵抽
去留无意，闲看庭前花开花落；宠辱不惊，漫随天外云卷云舒。——《幽窗小记》
空，我们把滤网改为20目,基本解决了入口堵塞问题,这同时也造成进入泵体内的
碱液含有大量的杂质和结晶物，由于采用自身冲洗方式，这些杂质和结晶物不可
避免地沉积于密封腔内。使动环和动环座、轴套间的间隙被阻塞，导致动环在轴
向的动作不灵活甚至被卡死
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