劉克（kè）鑫
（蘭州石化公司設備維修公司（sī），甘肅（sù）蘭（lán）州 730060）
摘 要：蘭州石化120萬t延遲焦化裝置冷（lěng）焦水泵故障頻（pín）發，因此，對冷焦水（shuǐ）泵的工作原理及內部結構等進行了深入的（de）故障分析，並根據分析的結果，經實測需要改進零部件排除水泵故障，Z終達到（dào）設備的長周期運行。
關鍵詞：冷焦水泵；填（tián）料密封；機械密封；故障（zhàng）分（fèn）析；改進（jìn）
從（cóng）裝置生產角度分（fèn）析，冷焦水泵是延遲（chí）焦化裝置非常關鍵的設（shè）備，從2005年底開工至今（jīn）由於設備本身結構設計存在缺陷以及輸送介質品質（zhì）的特殊性，導致故障頻繁，嚴重影響了裝置正（zhèng）常的生產，必須進行改（gǎi）造。
1 概況
冷焦水泵是煉油廠延遲焦（jiāo）化裝置焦炭生產工藝中的（de）關鍵設備。目（mù）的是在焦炭生（shēng）產過程中向釜內注入60℃的水，將其冷卻，使其沉積固化，從而生成焦炭。
1.1工作原理
冷焦水（shuǐ）泵（bèng）是利用動力機帶動該泵使其（qí）葉輪高速（sù）旋轉，帶動水產生離心力，向外甩出，同時由於大氣（qì）壓的（de）作用使入口和出口存在壓差（chà），進而就達到了循環工作的目的。
1.2技術參數
設備（bèi）型號：OMEGA100-310A；
介質：冷焦水；
設計壓力：1.34MPa；
流量：300m3/h；
轉速：2900r/min；
溫度：60℃。
1.3結（jié）構特（tè）點
該設備是單級雙吸式中低壓離心泵，出口壓力底，流量大。采用填料密封方式，同時，設備采用雙支撐（chēng）軸承，潤滑脂潤滑。但是這種密封泄漏量大軸承內部容易（yì）進水，損壞情況頻繁。
2 工況條件下故障分析
2.1泄（xiè）漏
設備在運行時發生的泄漏現象（xiàng），主要是由於（yú）填料密封密封效果不好所致（zhì），而軸封的密封性能與其密封形（xíng）式有密切的關係。填料密封一般用於工況條件較好的設備中，並且要求設備運行時間短暫。但（dàn）是（shì）由於延遲焦化裝置這種生產焦炭的工藝要求（qiú），設備多數安裝在露天環境下，輸（shū）送冷焦水的泵采用這（zhè）密封方式（shì）不合理，給裝置和維修人員都帶來了不（bú）便。
2.2軸承故障
這種設備長期采用填料密封的（de）方式，泄漏問題是不可避（bì）免（miǎn）的。當泵運轉後，填料被磨損，水（shuǐ）就會泄漏出流向軸承箱，Z終導致進入到軸承內（nèi）部，破壞潤滑油膜，使軸承損壞，設（shè）備（bèi）無法正常運轉。
3 結構改進及效果檢查
1）由於密封形式不合理所引起的泄漏，經過分析，並與裝置（zhì）有關人員協調，將該設備解體進行仔細查看和測量，測量出前後填料函（hán）的內徑、深度以及軸套的外徑、填料（liào）函口平麵到軸承箱壓蓋間的距（jù）離、填料壓蓋螺栓（shuān）間的中心距。並對常用的機封尺寸、結構等進行相關資料的查找，經過反（fǎn）複試驗對比，選（xuǎn）用橡膠波紋管機封，由於該泵填料函內徑為ф80mm，深（shēn）度為90mm，而φ50橡膠波紋管機封Z大外徑為φ68mm，長度為40mm，安裝簡便，對軸（zhóu）及軸套的磨損也很小。在查閱相關資料後得知，對於內流式機械密封通（tōng）常取Ps＝0.05～0.3MPa，常用範圍0.05～0.25MPa，介質壓力小或介質壓力波動大采用較大的值。
該設備是單級雙（shuāng）吸式離心泵，介質在（zài）機封出的壓力很小，該泵采用橡膠波（bō）紋管機（jī）封，波紋管的壓力足以抵（dǐ）抗介質將密封端麵（miàn）分開的壓力。在對機封動環定位的過程（chéng）中，依據（jù）橡（xiàng）膠波紋管的壓縮量3mm的要求，將填料函內的原有（yǒu）的減壓套（tào）取出，用深度尺（chǐ）測量出深度，並（bìng）加工（gōng）一（yī）個定位套，如圖1所（suǒ）示。
一頭頂在葉輪上，另一頭給機封定位，限製機封竄動，同時還能起到減壓作用。對機封動環改進完成後，對軸承箱填料函端麵的距離進行測量，於動靜環的各部尺寸定軸向位置，調料壓（yā）蓋（gài）螺栓的中心距設計出靜環格蘭的基本尺寸，如圖2所示，經（jīng）過反複實踐修改後，終於達到了理（lǐ）想形狀和尺寸。隨即進行機加工，先在P150/2後端麵進行了實驗（yàn），從運行效果來看非常理想。
與（yǔ）改進前相比較：改進前每天需要鉗工對其進行認真的檢查，用了大量的人力和檢修費用。改進後設備泄漏的問（wèn）題得到了解決，軸（zhóu）承箱內不再進水，避免了軸承的損壞，延長了設備的運行周期。但是，設備前端（duān）軸承（chéng）箱也存在這（zhè）樣（yàng）的故障隱患，嚴重（chóng）影響到生產。
2）在設備故障分析中，還（hái）有一個不能忽略的問題，就是軸承箱軸封用骨架密封圈的材質（zhì）和唇口形狀。一般選用骨架密封圈隻（zhī）考慮內外（wài）徑的尺寸是否合（hé）適，而很少考（kǎo）慮橡膠的屬性（xìng）和唇（chún）口形狀，軸封的密封性能壽命與材質和唇口形狀有（yǒu）密切關係。由（yóu）於油封處於大氣和油的環境中，要求材料的（de）耐油性和耐老化性能（néng）良好。同時，設備常遇（yù）到灰塵和泥水，且具有很高（gāo）的轉速，因此也要求耐磨性和耐熱性也要（yào）很好。
做油封的橡膠主要有丁腈（jīng）橡膠（jiāo）、丙烯酸（suān）酯（zhǐ）橡（xiàng）膠、聚氨酯橡膠，特殊情況用矽橡膠、氟橡膠、聚四氟乙烯橡膠。其（qí）中丁腈橡膠耐油；聚氨（ān）酯橡膠耐（nài）磨；矽（guī）橡膠耐高溫和低溫；氟橡膠耐高溫。在工（gōng）況條（tiáo）件較差的冷焦水泵中，應選用矽橡膠骨架油封。這種油封的摩擦力矩Z小，可以延長使用壽命（mìng），主要是由於它自身有很好的自（zì）潤滑性，在（zài）泵高（gāo）速運轉時（shí），橡（xiàng）膠料容（róng）易（yì）摩擦受（shòu）熱變軟，彈性模量（liàng）下降，油封徑向力減小（xiǎo），因（yīn）而力矩（jǔ）減小。
對於骨架油（yóu）封唇（chún）口形狀的要求也是（shì）很嚴格的，就這台設備而言，其工作條件很差，油封的主要作用是密封，不（bú）讓（ràng）軸承箱內的（de）由外漏，也不讓水進入（rù）到軸承箱內。一般的骨架圈（quān）都是單唇單向密封，在（zài）這台設備中，查閱有關資料，並經過實踐後選用雙唇骨架密（mì）封圈，使用後效果顯著。
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來源（yuán）：《甘肅科技》2014年1月
