孫忠輝(中國石油天然氣股份有限公司大慶煉化分公司聚丙烯廠,黑龍江 大慶 163000 )
聚丙烯裝置設備的三種機械密封
孫忠輝(中國石油天然氣股份有限公司大慶煉化分公司聚丙烯廠,黑龍江 大慶 163000 )
隨著社會的快速發(fā)展,聚丙烯在社會中的很多行業(yè)都發(fā)揮著很大的作用,聚丙烯的物理特性具有很好的熱塑性,大多的合成方法是丙烯聚合,在塑料行業(yè)中具有很重要的地位。聚丙烯裝置設備如果封密不嚴,就會出現(xiàn)泄漏等情況,污染大氣環(huán)境,并有可能發(fā)生爆炸。本文對聚丙烯裝置設備的三種機械密封進行說明。
聚丙烯;裝置設備;三種機械密封;運用方法
聚丙烯物美價廉,性價比非常高,在我們的日常生活中應用的十分廣泛,但是聚丙烯裝置泄漏會造成大氣污染、可燃氣爆炸,那么如何密封就成為了重中之重。
(1)軸向力和軸向竄動量的影響 在機械密封的實施進程中,要確定比壓值和軸向竄動量在穩(wěn)定的范圍內(nèi),一般允許軸向竄動量為0.5mm,從而確保機械密封順利運轉(zhuǎn)。如果平衡裝置的設計以及選型不合理,就不能平衡軸向力,或者軸向竄動量過大,都會影響機械密封,造成聚丙烯裝置介質(zhì)泄漏。
(2)輔助設施出現(xiàn)故障 機械密封摩擦間有顆粒,會造成表面和溝槽的距離使得介質(zhì)出現(xiàn)泄漏,在工作中如果不能帶走斷面產(chǎn)生的摩擦熱,就會加劇磨損,導致介質(zhì)泄漏。
(3)安裝質(zhì)量的問題 安裝質(zhì)量的好壞是保證機械密封正常運行的最重要環(huán)節(jié),主要表現(xiàn)在動靜環(huán)摩擦的偏斜和輔助密封圈的問題。動靜環(huán)摩擦偏斜是安裝過程中常見的問題,這種問題是由于接觸面上的壓力不均勻而造成摩擦,從而破壞液膜導致介質(zhì)泄漏,所以在安裝時,要嚴格安裝,進行垂直度的精確測量以及同軸度的誤差測量。輔助密封圈的表面不平整、有氣泡、裂紋等缺陷,都可能造成介質(zhì)的泄漏,輔助密封圈的硬度要根據(jù)壓力來選擇,壓縮量要合適,輔助密封圈一般要用合成橡膠,只要有一點不合格,介質(zhì)就可能會發(fā)生泄漏。
機械密封的另外兩種叫法是端面密封和軸封,機械密封的基本結(jié)構有四個部分,第一部分是密封端面,由動環(huán)和靜環(huán)組成,第二部分是緩沖補償機構,由彈性元件組成,第三部分是輔助密封圈,由動環(huán)和靜環(huán)密封圈組成,第四部分是傳動機構。主要針對這幾部分進行密封,密封方法如下。
(1)丙烯進料泵串聯(lián)機械密封 丙烯進料泵串聯(lián)機械密封的裝置主要有一級密封靜環(huán)、一級密封動環(huán)、二級密封靜環(huán)、二級密封動環(huán)、三級密封靜環(huán)、三級密封動環(huán)、固定螺栓、軸套、墊片、密封圈等。由一、二級密封共同完成對泵的密封,高速泵機損壞通常發(fā)生在各個動靜環(huán)之間的磨損,還有一些是因為密封圈或軸套損壞導致機械密封內(nèi)的丙烯泄漏,因為丙烯易燃易爆,所以要對泵的情況隨時關注,日常使用過程中,需要對泵進行維護,避免因摩擦而產(chǎn)生的泄漏。
(3)循環(huán)氣壓縮機干氣密封 循環(huán)氣壓縮機干氣密封有種三種具體方法,即,單端面和雙端面干氣密封、串聯(lián)密封、帶中間迷宮的串聯(lián)密封,使用干氣密封有很多的優(yōu)點,干氣密封的密封面不會泄漏工藝介質(zhì),它的第一道是主密封,第二道是輔助密封,第一道的作用是隔離密封工藝氣,第二道的作用是對其進行二次密封,有了這兩道密封,基本可以做到不泄漏,進入干氣密封的路氣有三個,一是主密封氣,二是二級密封氣,三是隔離器,聚丙烯裝置在循環(huán)氣壓縮機干氣密封過程中,容易使廢氣中的粉末進入到兩個封面之間,動環(huán)和靜環(huán)之間的快速運動產(chǎn)生強的烈摩擦造成密封破壞,裝置要制定一系列的措施來預防這些情況的發(fā)生,一是要防止丙烯發(fā)生液化,要嚴格檢查,可以通過在原丙烯密封氣末端加火炬線的方法,使丙烯進料泵串聯(lián)機械密封沒有液態(tài)的產(chǎn)生;二是要加強密封氣體的維護,要經(jīng)常更換過濾器,使得密封器保持清潔。
(3)擠壓機用螺桿密封 擠壓機是聚丙烯粉料造粒的關鍵設備,粉料從進料端進入機體后,熱能和機械能的作用可以使之熔融,然后從模板擠出,被切成顆粒。擠壓機螺桿密封主要有六方面組成,即固定板、密封轉(zhuǎn)子、彈性驅(qū)動器、壓蓋、螺桿以及機體,螺桿密封殼的材質(zhì)主要是碳鋼和鋁,螺桿密封可以做到絕對密封,這是其他的機械密封不容易做到的,螺桿密封由于特殊的彈性結(jié)構,對螺桿的偏心、徑向跳動、垂直度等的要求不是很嚴格,范圍比較寬;安裝螺桿密封時,只需要將安裝孔處的粉料整理干凈,這種機械密封快捷方便;螺桿密封只有螺桿與彈性驅(qū)動接觸,與螺桿之間并沒有摩擦,所以不會對周產(chǎn)生磨損、侵蝕等傷害。
在我國的塑料行業(yè)中,聚丙烯的生產(chǎn)和運用占著舉足輕重得地位,丙烯易燃易爆,且對大氣有危害性,所以聚丙烯裝置的密封是非常重要的,聚丙烯的許多有利的特點決定了它在塑料行業(yè)中的地位,但是丙烯十分容易泄漏,例如軸向力和軸向竄動量的影響、輔助設施出現(xiàn)故障、安裝質(zhì)量的問題等,所以解決掉這些問題就成了塑料行業(yè)的重點。聚丙烯裝置設備的三種機械密封分別是丙烯進料泵串聯(lián)機械密封、循環(huán)氣壓縮機干氣密封、擠壓機用螺桿密封,這三種機械密封各有優(yōu)點,各有缺點,現(xiàn)在的密封技術還不能把所有的問題都解決掉,需要所有人員的共同努力,只有解決掉這些難題,我國的塑料行業(yè)才能更快、更好的發(fā)展,還可以凈化空氣,推動我國的經(jīng)濟發(fā)展。
[1]于甫春.聚丙烯循環(huán)泵機械密封失效分析及改進措施[J].機械,2015,(10):75-77+80.
[2]王金燕.聚丙烯裝置機械密封的泄漏原因分析[J].煉油與化工,2013,(04):55-56.
[3]楊建峰.丙烯進料高速泵機械密封改造[J].機械,2008,(06):75-76+79.
[4]姜率維,楊繼忠.丙烯泵串聯(lián)機械密封的使用與改進[J].流體機械,2004(,05):33-35