酸泵機械密封損壞原因分析及改造措施

【資料簡介】

   1、引言

    唐鋼酸軋聯機生產線2003年3月開工，2004年10月一次試車成功，開始生產酸洗卷；2005年12月完成酸軋聯機改造，成功生產出冷軋卷。生產線為3段式連續酸洗，具有備用漂洗槽和5段式漂洗，裝備有1臺閃光對焊機、1臺破鱗機、1臺轉塔式切邊剪、1臺平整機、1臺涂油機和3個用于連續操作的活套及五機架連軋機組。該線年產140萬t冷軋帶鋼，產品規格范圍為厚度0.8mm～4mm,寬度850mm～1680mm,主要用于建筑、器具和工業建設。酸洗段工況為18%*，溫度80～90℃，使用德國蒙奇公司（MUNSCH）生產的臥式耐酸泵，型號NP200-150-250，流量400m3/h,揚程38m，電機為變頻調速電機，功率110KW。

    2、機械密封分析

    2.1、耐酸泵的機械密封結構型式

    蒙奇公司耐酸泵密封淘汰了原有在泵軸填充填料進行密封的型式，采用雙端面機械密封（見圖1），機械密封主要由動環、靜環、彈簧、軸套、水密封、O型圈幾部分組成。為了防酸保護，采用水洗式機封，沖洗水同時帶走運轉時的機械密封溫升，大大延長設備使用壽命。

    2.2、機械密封的工作原理

    機械密封是通過與軸垂直并作相對轉動的兩個密封面進行密封，動環緊壓在葉輪軸上，靜環裝在蓋室密封座上，通過彈性元件使兩端始終緊貼一起，從而達到密封的目的。

    2.3、機械密封特點

    利用靜環保持架調整靜環與動環貼合來密封，徑向密封由O型圈來完成，它彈性強、調節密封性能好、隔離密封可靠。

    2.4、存在缺陷

    原裝機械密封在設計上較為，無論是結構形式還是材質的選用，都是極其科學和*的，*適合唐鋼冷軋薄板廠酸泵的正常工作需要。但是，當設備運行過程中出現酸液雜質———氧化鐵顆粒超標和冷卻中斷等不正常情況時，原裝機械密封就會因嚴重受損而失效。從原裝機械密封現場實際使用情況看，當酸液中出現大量顆粒介質———氧化鐵聚集時，機械密封的主密封動環（472）和靜環（475）就會快速磨損，特別是靜環（475）的直角外緣會出現鋸齒形破損，進而導致機械密封失效；當泵正常工作中出現冷卻液中斷時，主密封的靜支環（473）和墊片（474.2）會因溫升受熱化而被靜環（475）背部擠壓變形，使機械密封失效。 

    3、耐酸泵原機械密封改造措施

    在充分研究原裝機械密封的設計和德國進口MUNSCH泵的結構特點后，對*機械密封進行了如下技術化改造。

    （1）對靜環（475）磨擦面外緣增加倒角處理，以分散氧化鐵顆粒對其外緣的沖擊力，從而有效延長了該部件的使用壽命。

    （2）對靜支環（473）和墊片（474.2）采用高強度耐熱塑料（PP）加工，其zui高耐熱溫度達到150℃，從而有效保證了機械密封在出現冷卻液中斷時能夠正常工作。

    （3）對前置軸套（523.6）放大部分尺寸，然后據現場需要加工配套。

    （4）材質選用：橡膠件全部采用26型氟橡膠，保證其優異的耐化學和耐高低溫性能；碳化硅件全部采用熱壓加工，保證其高耐磨性能；塑料件采用增強型耐熱塑料（PP），保證其能夠在150℃的鹽酸溶液中正常工作；板彈簧采用AM350合金，保證其有效的彈性和韌性；部件前置軸套（523.6）的內套采用304不銹鋼模鑄加工；部件前置軸套（523.6）的外套噴涂PVDF聚偏二氟乙烯，保證其整體耐熱和抗壓性能。

    4、實施效果

    經過長達12個月的在線實踐檢驗，改造后機械密封*冷軋廠的生產工況，且彌補了原進口機械密封的缺陷。改造后產品具有以下優點：

    （1）改造后機械密封無論是技術、質量、使用效果，還是規格尺寸，均能*替代進口機械密封，而且，個別部件比原裝機封部件性能更優。

    （2）改造后機械密封采購周期只需要2周，比進口件采購周期15周縮短了13周，能夠及時保障生產需要。

    （3）改造后機械密封使用成本僅需2萬元/套，而進口機械密封則需要近4萬元/套，大大降低了使用成本。

    （4）改造后產品與原產品一定程度上具有互換性。

    5、結束語

    通過對進口酸泵機械密封的成功改造，降低了設備事故率，提高設備作業率，改善唐鋼冷軋薄板廠產品質量，提高了產量，提高了用戶對產品滿意度。