淺析連續混合器底端密封組件的破損及優化措施

熊　偉（重慶順安爆破器材有限公司,重慶　401420）

淺析連續混合器底端密封組件的破損及優化措施

熊偉
（重慶順安爆破器材有限公司,重慶401420）

摘要：JWL-Ⅲ型乳化炸藥生產線所使用的連續混合器底端密封組件主要材質是氟橡膠其工作溫度為-20～200℃,密封的硬度會隨溫度的升高而變軟。在帶壓情況下當溫度達到150℃時，橡膠密封會軟化失效，嚴重時密封件破損直至大量物料泄漏。根據現場破損情況進行分析，改進密封組件結構，保證該設備的正常運行，減少安全隱患。

關鍵詞：連續混合器;密封組件;聚四氟乙烯;優化;措施

1　前言

JWL-Ⅲ型高溫敏化乳化炸藥生產線的連續混合器安裝在裝藥管路系統上，是密閉的，其轉速最大不超過800rpm，線速度不超過6.7m/ s，出口壓力為0.3～0.5Mpа，物料溫度為92～93℃。由于輸送物料的特殊性，既要保證產品的質量又要保證安全的前提下決定了密封件的使用性能的工藝要求。

2　故障現象

某廠某日正常生產時連續混合器底部密封組件處突然大量氣體噴出，監控人員立即采取應急處理，按下緊急停機按鈕。現場發現密封組件處壓蓋4顆連接螺栓及壓蓋嚴重變形、4套氟橡膠骨架油封嚴重損壞、其中從上向下排列的第二套油封損壞最為嚴重，在圓周的一個位置被嚴重向外變形并損壞、第4套油封被擠壓扁平，所有密封件及其之間的隔圈（材質為四氟乙烯）未發現灼傷痕跡，主軸上亦未發現灼傷痕跡，所有隔圈未見有摩擦現象（見圖1）。

圖1

3　故障分析

（1）連續混合器主軸硬度要求≥85HRC實際不夠,材質為2Cr13，無鍍層，該材質含碳量比傳統不銹鋼更高）。軸表面發現有1～2mm磨痕（見圖2）,密封間磨痕處堆積硝酸銨等物料。

（2）分析密封組件變形來自沖擊力，不是靜態力，且提供有足夠初始能量造成。潤滑脂包在硝酸銨表面，將潤滑油脂置換完有較長過程。硝酸銨分解、放熱、長時間摩擦，熱量聚集，有可能導致燃燒、爆炸。

（3）下密封組件受氣體膨脹漲開，若直接爆轟，須有高溫、高壓，充滿能量，達到某種程度才行。也不是主軸冷卻水斷流導致，即使斷流也不會出現那種嚴重情況。爆炸反應在正氧平衡時產生黃色氣體，有毒氣體量是負氧的6倍，反應后主要生成氮氧化物，負氧平衡時產生黑色氣體，反應后主要生成碳氧化物。若爆炸，一定得將油相點燃，會留下痕跡，據查看沒發現。密封唇與主軸在圓周上有摩擦，其它死角地方是靜態的，唇有摩擦物料則漏。看到的是密封腔內殘留靜態的物料，密封組件膨脹開，說明該物料產生了氣體膨脹。懷疑密封內可能有硝酸銨和發泡劑D發生反應；四氟乙烯墊圈在氣體膨脹下也可以變形膨裂。由此推斷，密封腔內藥出問題了。

（4）發泡劑D成分硫氰酸鈉起分散調節亞硝酸鈉的作用，D到底發生了什么反應，產生氣體在1分多鐘使密封外圈膨脹、內圈收緊，抱緊主軸，致連續混合器電流增加。若在密封唇角上爆，密封整體會炸開，不會是密封漲開，就能解釋發現的各種現象了。骨架油封間的四氟乙烯墊圈與主軸的相對運動在一定情況下加劇了事故影響。其分為軸向力，是摩擦力，切向力，在≤45°角時就會相對轉動，但不足以變成爆炸性反應。

圖2

4　優化措施

4.1連續混合器優化方案

（1）解決密封靜死角問題，采用螺釘固定（即定位銷）密封圈和墊圈，消除其間相對運動問題。

（2）將裝藥膜管內徑由16.6mm改為19.5mm以降低敏化機系統壓力。

（3）在冷卻水管道出口處安裝流量計，實時監測主軸冷卻水流量。

（4）電機的保護電流及斷水停機時間降低，主軸轉速在不影響產品質量情況下盡可能降低（根據現場生產情況進行摸索）。

4.2動態敏化改為靜態敏化方案

此方案改動較大，將現有連續混合器設備拆除重新制作管路安裝靜態分散器，由原來的動態敏化改為靜態敏化方式，徹底解決密封組件泄漏問題。操作維護簡單化，藥品質量也能得到有效保證。

表1

5　結語

連續混合器通過合理的改造無論從設備使用上還是安全的角度都能得到有效的改善。但是要想解決連續混合器帶來的一系列問題主軸磨損、漏料、影響生產時間較長等情況，就需得由動態敏化改為靜態敏化。靜態敏化工作可靠，使用壽命長，維修強度、成本大大降低。

參考文獻：

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