PTA氧化反應器攪拌器機械密封失效分析

繆建軍（儀征化纖有限責任公司PTA生產中心，江蘇儀征 211900）

PTA氧化反應器攪拌器機械密封失效分析

繆建軍
（儀征化纖有限責任公司PTA生產中心，江蘇儀征 211900）

通過對PTA氧化反應器攪拌器機械密封的失效機理進行分析，查找導致機封頻繁失效的原因，并制定解決方案。

氧化反應器攪拌器；機械密封；有限元分析；失效分析

PTA氧化反應器是PTA裝置的關鍵設備。近年來，連續發生2次機械密封（下稱機封）投用3個月后從檢漏口外漏密封水，隨后泄漏量逐步加劇，為防止密封水進入機封上部的滾動軸承而抱死的事故，繼而停車更換機封。這樣的運行狀態嚴重制約裝置長周期的運行。通過對失效機封進行拆解分析，發現失效機封的故障特征相似，因此結合機封的運行工況，從機封的故障特征、有限元分析、部件尺寸檢查等方面入手，最終發現機封頻繁失效的原因是機封制造過程中短軸套總成與動環座之間的傳動銷與銷孔間隙偏差導致。

1　失效機封的工況及結構

1.1機封的工況條件

從PTA氧化反應器機封的工況參數表可以看到：攪拌器的轉速為31～64r/min RPM（攪拌器2檔轉速切換），機封運轉線速度較低；工作溫度199.6℃，采用連續供密封水（進行冷卻沖洗；密封水壓力1.8MPa，流量要求600-800L/h。外加底部循環水冷卻夾套進行降溫。而反應器內工作壓力為1.6MPa，滿足介質側密封壓差0.2～0.5MPa的設計要求。

1.2機封的結構原理

從機封的結構示意圖（圖1）可以看出：該機封為雙端面結構，上/下密封副之間采用了單獨彈簧結構，共32件，材質哈氏C-276。……