邢赵中 慕雪梅 仇国贤

（中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，甘肃 兰州 730060）

延长中试装置轴流泵机械密封使用周期的探索

邢赵中 慕雪梅 仇国贤

（中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，甘肃 兰州 730060）

轴流泵是聚丙烯装置的关键设备，机械密封是否正常关系轴流泵的稳定运行。通过对磨损机械密封部件原因分析，对应采取措施，提高了机械密封的使用寿命。

轴流泵；聚丙烯；机械密封

中国石油天然气股份有限公司石油化工研究院下属75Kg/h聚丙烯中试装置是目前国内最大聚丙烯中试装置。该装置自2009年6月11日投用以来运行平稳，达到设计要求。

本文简单介绍了装置中由LAWRENCE PUMPS公司供货的轴流泵。由于中试装置承担试验任务特性导致停开频繁，国内大多同类中试装置轴流泵机械密封使用寿命为 6个月。本文对轴流泵机械密封磨损情况简单介绍，希望对实验装置轴流泵的稳定运行有所帮助。

1 轴流泵简介

1.1 轴流泵的结构

轴流泵是叶片式泵的一种，它输送的液体不像离心式泵那样沿径向流动，而是沿泵轴方向流动的，所以称为轴流泵。根据轴流泵安装的位置可分为立式，斜式和卧式三种。根据叶片是否能调节迎角，分为固定式，半调节式和全调节式。通过叶片迎角的变化，可以调节泵的流量和扬程。它主要由泵体，泵轴，叶轮，导叶装置和进出口管等组成。叶轮一般由2-6片弯曲叶片组成。导叶装置外形成圆锥形或圆柱形。其作用是为了消除液体的旋转运动并使之转化为静压能，是液体流经导叶片所构成的流道后增加压力，提高泵的效率。进口管为喇叭形的，出口通常为60或90的弯管，改变流体的流动方向，如图1。

图1 轴流泵剖面示意图

1.2 轴流泵的工作原理

轴流泵的工作原理与电风扇相同，输送液体不是依靠叶轮对液体的离心力，而是利用旋转叶片的推力是输送的液体沿泵轴方向流动。当电动机带动泵轴旋转后，由于叶片与泵轴轴线有一定的螺旋角对流体产生推力(升力)，将液体沿排出管推出，后面的液体沿进口管被吸进叶轮中。叶轮不断旋转，泵不断地吸入和排出液体。轴流泵是一种高比转速的泵，一般在 500～1000之间，因为比转速越大，则扬程越低，而流量越大。所以其最大特点是扬程低而流量大。

1.3 轴流泵机械密封

来自外部的冲洗丙烯从壳体接口进入通过衬套与轴套间隙流向叶轮方向，进入环管与浆料混合。双受压密封使用两个密封装置。两个密封装置在隔离液中运作。隔离液的压力高于冲洗丙烯压力约0.25～0.3MPa，防止冲洗丙烯及丙烯浆料窜入密封副。除了冷却和润滑两个密封外，隔离液还起到将运作从大气中隔离的作用。可通过热虹吸来实现系统循环，如图2。

图2 机械密封冲洗系统

2 机械密封损坏及分析

运行以来经过几次检修，从拆解情况看，存在以下现象：（1）介质侧密封面中间磨损严重。（2）密封内存在絮状杂质和介质颗粒。（3）补偿环外侧存在崩边。见图3、图4。

图3 密封静环

图4 密封补偿环

针对现象分析存在以下失效原因：（1）介质颗粒进入密封部位，运转中夹在介质侧密封面之间，造成密封中间部位磨损严重且内漏，根本原因为实验装置从经济性考虑选用PLAN32不是最优冲洗方案，效果不好。（2）储液罐内存在絮状杂质和其他颗粒，容易造成密封泄漏，应定期清洗储液罐。（3）密封腔压力相对过大，造成密封面外沿崩边，注意管路泄压不要过快，要缓慢泄压，保证密封腔压力不要瞬间产生过大背压。

3 结束语

针对失效原因在检修和操作过程中对应采取相关措施。最近一次机械密封长周期使用时间达到两年。说明找准问题，采取正确的措施，便能够大大提高设备的使用寿命，为从事设备管理与维护的行业人员拓展了工作思路。

Exploration on the use cycle of the mechanical seal of the axial flow pump in the pilot plant

The axial flow pump is the key equipment of the polypropylene plant, and the mechanical seal is the stable operation of the normal relationship axial flow pump. Through the analysis of the causes of wear mechanical seal components, the corresponding measures are adopted to improve the service life of the mechanical seal.

Axial flow pump; polypropylene; mechanical seal

TE9..

A....

1008-1151(2015)08-0071-02

2015-07-11

邢赵中（1972－），男，辽宁抚顺人，中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心聚丙烯中试所副所长，工程师，研究方向为化工装置机电仪设备维护、聚丙烯催化剂及新牌号评价；慕雪梅（1977－），女，供职于中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，研究方向为化学工程与工艺；仇国贤（1966－），男，供职于中国石油石油化工研究院兰州化工研究中心，研究方向为企业文化建设。