锅炉给水泵油封烧损原因及改进措施.pdf

经验交流 2 0 1 2 年 第3 期( 总 第1 1 9 期) 杌械研究 与应用 锅炉给水泵油封烧损原 因及 改进措施 朱红波 ， 肖金 玺 ( 1 克拉 玛依 职业技术 学院 新疆 独 山子8 3 3 6 0 0； 2 中国石 油乌鲁木齐石化公 司 塑料厂 。 新疆 鸟鲁木 齐8 3 0 0 0 0) 摘要： 密封的作用主要是防止工作介质的泄漏， 其性能的好坏对生产装置的正常运行具有重要意义。通过对某石 化公司乙烯厂 D B 3 4型锅炉给水泵油封烧损故障原因分析， 提 出了相关改进措施确保设备正常运行 ， 并为同 类设备油封检修提供 了参考。 关键词 ： 锅炉给水泵 ： 油封 ； 烧损故 障； 检修 中图分类号： T H 3 8 文献标识码： B 文章编号： 1 0 0 7 4 _ 4 l 4 ( 2 0 1 2 ) 0 3 0 1 4 0 0 2 Ca u s e s a n d i mp r o v e me n t me a s u r e s o f o i l s e a l b u r n i n g f o r b o i l e r f e e d wa t e r p u mp Z h u Ho n g b o Xi a o J i n x i ( 1 K a r a m a y v o c a t i o n a l &t e c h n i c a l c o l l e g e ， D u s h a n z i X i n j i a n g 8 3 3 6 0 0 ， C h i n a ； 2 U r u m q i p e t r o c h e m i c a l c o m p a n y o f C N P C， U r u m q i X i n j i a n g 8 3 0 0 0 0， C h i n a ) Ab s t r a c t ：T h e f u n c t i o n o f s e a l i n g i s t o p r e v e n t t h e l e a k a g e o f w o r k i n g me d i u m a n d i t s p e rf o r ma n c e h a s g r e a t s i g n i fi c an c e t o t h e n o r ma l o p e r a t i o n o f t h e p r o d u c t i o n u n i t T h r o u g h t h e a n a l y s i s o f b u r n i n g c a u s e o f t h e DB 3 4 b o i l e r f e e d wa t e r p u mp o i l s e al i n s o me e t h y l e n e p l a n t of a p e t r o c h e mi c a l c o mp a n y，s o me r e l a t e d i mp r o v e me n t s a r e p u t f o r wa r d w h i c h c o u l d e n s u r e t h e n o rm al o p e r a t i o n of e q u i p me n t ，a n d a l s o c o u l d p r o v i d e a r e f e r e n c e f o r s i mi l a r e q u i p me n t a n d o i l s e a l r e p a i r Ke y wo r d s：b o i l e r f e e d p u mp； o i l s e al ； b u r n f a i l u r e ； ma i n t e n a n c e l 引 言 密封在机械设备中应用广泛， 机械设备能否正常 运转与密封结构的设计 、 密封元件密封性能的优劣有 直接关系。石化公司乙烯裂解装置 4台 D B 3 4型锅 炉给水泵是英国 D A V I D B R O WN公司生产的多级离 心泵。该泵为乙烯厂的关键设备之一 ， 结构为水平剖 分式 l 1 级离心泵 ， 径 向由轴瓦支撑 ， 轴 向有推力瓦定 位。2 0 0 9年 1 1月检修后 ， 其 中 1台泵在更换前 、 后 机械密封之后进行试车， 短时间内连续两次出现油封 烧损故障， 油封的频繁烧损直接影响装置的工作状 态 ， 有时甚至会引起爆炸、 中毒事件 ， 所以密封的好坏 和寿命直接影响给水泵的使用性能和寿命 。因 此 ， 对油封烧损故 障进行检查 、 分析并提出改进措施 对于保证生产的顺利进行具有重要意义。 2 油封结构及工作原理 D B 3 4型锅炉给水泵油封采用机械密封。机械密 封又称端面密封 ， 广泛用于水泵 、 油泵 、 压缩机等多种 机械的轴封。它是靠在轴上垂直安装 的两个密封元 件使 光 洁 而 平 直 的 表 面相 互 贴 合 转动 来 保 持 密 封 】 ， 其结构如图 1 所示 。该油封主要由静环 、 动环 、 轴封圈、 弹簧加荷装置等组成。通过转子高速旋转油 封和油封压盖径向间隙形成油膜实现封油效果 ， 同时 油封压盖和油封配合形成 的“ L ” 型通道起到迷宫节 流降压作用 。 冷却液 2 I 1 图 1 油封结构原理图 1 静环2 动环3 弹簧4 弹簧座5 螺钉6 轴封圈 7 缓冲圈8 防转销9 压盖1 O 动环座 3 油封失效原因分析 油封的失效是机械密封中的常见故障之一， 它直 接影响设备的稳定性和可靠性。油封的失效主要 由 结构设计 、 油封选用、 配合件的加工精度 ， 以及装配等 原因造成 】 。通过对 D B 3 4型锅炉给水泵油封故 障 进行分析 ， 总结油封烧损原因主要有以下几方面 。 3 1 油封定位不合适 5 4 P 1 0 1 A油封结构如图 2所示 ， 油封有顶丝固定 在轴上， 油封压盖固定在轴承壳体上， 泵运行时油封 随轴一起轴向运动。检修时发现 ， 未拆卸油封轴向窜 量仅为 0 0 9 m m， 拆卸油封后 轴向窜量为 0 2 8 m m。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 5 1 2 作者简介： 朱红波( 1 9 8 2 一 ) ， 男， 辽宁抚顺人， 硕士， 助教， 研究方向： 机械设备故障诊断。 1 40 机械研究与应用 2 0 1 2 年 第3 期( 总 第1 1 9 期) 经验交流 在这种情况下， 推力瓦未起到轴向定位作用， 而是靠 油封来定位 ， 运行时在轴向力的作用下硬质油封压盖 和铜质油封必定产生相对摩擦 ， 造成油封烧损。 图2 油封和油封压盖配合示意图 泵 3 2配件不合适 如图 3所示 ， 5 4 P 1 0 1 A油封 内径为 5 7 1 0 ram， 而 检修实 际测量机封端安装油封处轴颈为 5 7 3 4 m m， 与轴形成过盈配合。由于油封材质为铜， 过盈安装时 易使油封变形 ， 导致运行时出现油封烧损。 联轴器端 一机封端 图 3 油封和轴配合示意图 3 3油封间隙偏差大 如图 2所示 ， 油封压 盖和油封存在径向间隙 ， 它 是保证运转时出现不漏油和转子跳动的情况不发生 动静摩擦。检修测量油封径向间隙为 0 4 0 m m， 通过 测量上 、 下间隙偏差为 0 1 0 ra m， 运行时在转子 的径 向跳动下势必出现动静摩擦。 4 处理措施 4 1 改变油封轴向定位 为防止油封压盖和油封在轴 向力 的作用下摩擦 造成油封磨损， 装好推力瓦后， 前后推动转子测量转 子窜量 ， 把转子推到油封方向一端 ， 通过测量保证油 封压盖和油封之间有 0 2 0 m m左右的间隙， 紧固顶丝 固定油封 。 4 2 加工新油封配件 由于油封内圈有“ O” 型圈密封 ， 油封材质为铜 ， 过盈安装势必会导致油封变形 ， 通过更换厂家加工 内 径为 5 7 5 0 m m的新油封 ， 由原来 的过盈配合改为 间 隙配合 ， 使油封易于安装 ， 同时避免油封由于过盈安 装变形 出现磨损 ， 图4为新旧油封对比。 4 3 调整油封间隙偏差 由于油封和油封压盖上、 下间隙存在偏差 ， 转子 运行后通过顶丝和转子成为一体的油封， 在转子的径 向跳动作用下将产生动静摩擦。为防止产生动静摩 擦 ， 在 固定 轴承 壳体 之前 ， 通 过 打表 法 ( 如 图 5所 示) ， 调 整转 子 径 向位 置， 使 上、 下 间 隙偏 差 为 0 0 3 m m以内， 同时间隙值达到 0 1 5 0 2 5 ( m m) 标准 要求 ， 保证油封不泄露 J 。 图 4 新 旧油封对 比 图 5 打表调整上下间隙 5 结语 油封在安装和使用过程 中造成失效 的因素有很 多。通过对乙烯厂 D B 3 4型锅炉后给水泵油封烧损 故障原因分析， 采取相应改进措施设备运行一年来未 出现油封烧损故障， 大幅度延长了油封使用寿命， 减 少设备检修次数， 节约 了大量检修费用 ， 同时为 同类 油封维护与检修提供 了参考。 参考 文献 ： 1 张志民 机械密封在水泵中的使用 J 机械研究与应用， 2 0 0 3 ( 8 ) ： 2 0 - 2 1 2 郝宝垠 油库实用堵漏技术 M 北京 ： 中国石化出版社， 2 0 0 4 3 连雄， 姜元明 机械设备中油封的失效分析及解决措施 J 重工与起重技术 ， 2 0 0 9( 3 ) ： l 3 1 5 4 陈国恒 化工机械手册( 轴密封技术) M 天津： 天津大学出版 社 ， 1 9 9 1 1 41