陳欣 楊建敏（mǐn） 壽（shòu）竼
（浙江巨化股份有限公司電化（huà）廠）
摘 要：分析了強酸、強堿輸送泵機械密封失效的原因，闡述了相應改進措施（shī）。實施後（hòu）杜絕了汙染、降低了消耗、提高了（le）裝置的安全性和穩定性。
關鍵詞（cí）：氯堿企業；機（jī）械密封；改進
氯堿（jiǎn）企業（yè）生產中，強酸（suān）是重要的生產輔料，強堿是Z終產品。這兩種物料（liào）輸（shū）送泵的密封問題（tí）多年來始終困擾著設備管理人員。為此我（wǒ）們分別對原輸送泵的機械密封結構和材質做了改進，較好地（dì）解決了問題。
一、高溫強堿輸送泵機械密封的改進
某車間蒸發（fā）工號Ⅰ強堿（jiǎn）液循環泵（bèng）機械密封國產化。該循環泵用於輸送高溫濃堿，泵殼材質為（wéi）鎳，機械密封為雙端麵內裝式密封（fēng）。
1、工藝指標：物料50%NaOH、溫度（dù）140℃、壓力595kPa、冷卻水25℃。
2、單價。進口機械密封的單價為1.6544萬元人（rén）民幣。
3、缺陷（xiàn）情況。
（1）檢修周期1~1.5個月；
（2）機械密（mì）封傳動（dòng）銷彎曲（qǔ）變形；
（3）補償彈簧斷裂；
（4）動環麵腐（fǔ）蝕嚴重；
（5）動環“O”，型圈斷裂。
4、原因分析
（1）該機械密封原始設計未充分考慮到（dào）此處應（yīng）用的工藝（yì）指標。
（2）機械密封結構不合理。采用傳動銷傳動（dòng），傳（chuán）動銷易彎曲，會導致彈（dàn）簧扭曲變形，失去補（bǔ）償能力，造成物料（liào）泄漏。
（3）機械密封動（dòng）、靜環采用碳化矽材質，而介質（zhì）為50％燒堿，使得動環遊離矽析（xī）出氧化。
（4）動靜環“O”型圈不耐高溫（wēn）、強堿，容易（yì）斷裂。
5、改進措施（shī）
（1）動靜（jìng）環材質改為硬質合金。
（2）動靜環“O”型圈改為F46包覆橡膠“O”型圈，耐溫超過150℃，且密封性能好（hǎo）。
（3）動環傳（chuán）動（dòng）采（cǎi）用專（zhuān）用動環（huán）座傳動，安裝方便，傳動效果（guǒ）好。
（4）彈簧安裝在專用動環座下，先作用於動環座，再作用於動環，補償均勻（yún）。
6、改進結果及效益
（1）檢修周期≥6個月，完全可以滿足實際使用需要。
（2）進口機械密封的單價為1.654 4萬元人民（mín）幣，國產機械（xiè）密封（fēng）單價為800元人（rén）民幣。
二、濃硫酸循環泵機械密封的優化設計
1、缺陷情況
（1）原配114-55型機械密封使用壽命短，動環易磨損、動環補償機構不能補償磨損（sǔn）位移，軸套易（yì）產生內（nèi）漏，機封冷卻水經常呈酸性。
（2）安裝（zhuāng）要求高，導致檢修過程中機封返修率較高。
（3）由於機械密封經常泄漏，泵軸、托架、底座經（jīng）常出現嚴重的腐（fǔ）蝕。每年需更換大（dà）量（liàng）備件。
（4）機械密封經常泄漏，產生較嚴重汙染。
2、原因分析
輸送介質含有遊離氯、少量酸渣、80%~98%濃硫酸。該硫酸泵采用的機（jī）械密封是114-55型（xíng），屬（shǔ）於外（wài）裝（zhuāng）單端麵單彈簧旋轉外型結構，通過撥叉傳動。其（qí）動環、靜環（huán）、密封圈、軸套材質（zhì）分別是聚四氟乙（yǐ）烯、氧化鋁陶瓷、氟橡（xiàng）膠、高矽鑄（zhù）鐵（tiě）。單純從結構（gòu）上看，該形式機封可（kě）適用於濃硫酸介質（zhì）。但該（gāi）結構機封對（duì）補償緩衝機構要求（qiú）較高，動環“O”型圈與軸套之間的摩擦力以及軸套（tào）處結垢（gòu）都會影響補償緩衝機構的性能。在實際使用和檢修過程中發現該結構機封故障原因如下。
（1）氟橡膠“O”
（2）軸套上動環“O”型圈處發現少量酸渣積存，以及軸套表麵出現的（de）輕微腐蝕現象，使得（dé）動環“O”型圈與（yǔ）軸（zhóu）套的（de）摩擦力增大，降低了補償緩衝（chōng）機構的（de）補償能力以及動、靜環的端麵比壓，導致密封失效。
（3）動環、靜環材料間的摩（mó）擦係數相對較大，使得動環壽命較（jiào）短。
（4）軸套（tào）密封采用三角墊，而軸與軸套之間的傳動是借助該三角墊的摩（mó）擦力，故三角墊處容易鬆動，造成軸套內漏。
3、改進措施
（1）根據現有密封箱尺寸，將114-55型機械密封改為151-55型機械密封。新密封采用波紋管傳動，取消了“O”型圈，大大增強了浮動性，使密封端麵受力比較合理。同時（shí）軸套的腐蝕及結垢對機封的正常使用（yòng）無影響，也大大方便了安裝（zhuāng）。
（2）靜環材質（zhì）改用潤滑性能良好、摩擦係數小、耐磨性能好、耐腐蝕性強（qiáng）的（de）碳（tàn）化矽陶（táo）瓷，可大大提高動環（huán）使用壽命。
（3）改進（jìn）軸套結構和材質。軸套上增開（kāi）一鍵槽，將傳動和密封結（jié）構分開，防止軸套內漏，軸套材質改為316L。
（4）在泵（bèng）托架內側安裝PVC接液鬥，避免機封冷卻水直接接觸托架和底座造成腐（fǔ）蝕。
4、改進效果及效益
（1）改進後機封的檢修頻率明顯下降，大幅（fú）度減少了硫酸泵的故障，年檢修費用可（kě）降低6.8457萬元人民幣。
（2）降低了對環境的（de）汙染。
來源：《中國設備工程（chéng）》2006年10期
