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高壓往復泵填料泄漏原因分析及改進(jìn)措施

瀏覽次數：103 次 更新時(shí)間：2020-06-11

1、高壓往復泵密封的機理

密封的目的在于，對一處有或許發(fā)生泄露而要對其施以密封的本地，設置一個(gè)完善的物理壁壘。欲抵達此目的，密封件需有滿(mǎn)足的彈性，以可以流入和填滿(mǎn)密封面上的任一高低不的當地，一同還要堅持滿(mǎn)足的剛性，以避免在系統滿(mǎn)載密封壓力下擠入表面間的縫隙中。這兩項懇求須長(cháng)時(shí)間得到滿(mǎn)足。全部彈性環(huán)行密封件都需要密封材料在安裝情況下與協(xié)作件有過(guò)盈協(xié)作。因此，不管密封的結構方法怎樣，在密封觸點(diǎn)與協(xié)作面之間都會(huì )發(fā)生一種載荷。這種界面載荷的大小，取決于組裝密封件時(shí)的過(guò)盈量或構成的緊縮量以及材料的彈性模量。關(guān)于動(dòng)密封件來(lái)說(shuō)，為求得使密封組件運動(dòng)的動(dòng)力載荷，須以抵觸系數去乘密封件的載荷，這種載荷實(shí)質(zhì)上是一種功率丟掉。

在選用一個(gè)緊縮型密封件的情況下，較大的預加載荷和較大的抵觸力是不行避免的。經(jīng)過(guò)選用恰當的填料或密封材料，可以將抵觸力減小到一定程度，在選用填料的情況下，也可以經(jīng)過(guò)擠緊壓蓋的方法來(lái)調整抵觸力的大小，以求得到一個(gè)與許用密封性和答應泄露量相適應的最小緊縮。再者，為了賠償填料表面或許發(fā)生的磨損，壓蓋的壓緊情況需要守時(shí)加以調整。這對大多數方法的壓蓋填料密封來(lái)說(shuō)是一項常規懇求。

2、填料箱的結構

1.柱塞;2.填料螺母;3.填料箱;4.柱塞襯套;5.填料

3、填料泄露的要素分析及改進(jìn)方法

3.1、設備進(jìn)程對填料泄露的影響及改進(jìn)方法

3.1.1、設備進(jìn)程對填料泄露的影響

填料假如設備的不精確，其運用壽數將會(huì )縮短15%～20%。填料的設備應按照下述進(jìn)程進(jìn)行：

①將內表面已被磨損的填料環(huán)卸除，清洗填料壓蓋內表面，留心避免劃傷壓蓋內表面;

②填料環(huán)切斷及表面面應涂改薄層光滑脂，襯套及壓蓋內表面也圖上光滑脂。把每個(gè)填料放入精確方位。留心填料密封內表面和旁邊面應光滑平整，也不行用螺絲刀捅入的方法裝密封，這種方法會(huì )損壞密封面，或構成密封面曲折刺進(jìn);

③填料環(huán)的切斷塞填時(shí)應互為180°或120°;

④在前一個(gè)填料未放入精確方位之前，不行放入第二個(gè)。

⑤填料螺母的螺紋嚙合應確保5牙以上，若嚙合牙數過(guò)少，將損壞螺紋絲牙。為避免此種缺陷發(fā)生，可選用削減填料環(huán)的方法完結;

⑥用光滑油涂改柱塞表面，并把柱塞刺進(jìn)填料箱，用手將填料壓蓋壓入填料箱內，避免因偏斜被填料箱口部掛牢。然后用手將填料螺母擰緊，再用東西輕量地將填料壓緊。

柱塞襯套和柱塞以及和填料箱內表面屬公差協(xié)作，一同柱塞襯套除了起到導向作用為，還起到密封減壓作用。柱塞襯套(亦稱(chēng)導向環(huán))和柱塞之間以及填料箱之間的空地協(xié)作欠好，將會(huì )構成柱塞和柱塞襯套之間干磨，致使填料箱溫度增加，嚴重的會(huì )拉傷柱塞表面，構成泄露。2010年5月4日，因為填料漏量增大在對加氫進(jìn)料泵進(jìn)行修補時(shí)，發(fā)現柱塞的表面有明顯的軸向傷痕，而柱塞襯套的內上表面有明顯的抵觸痕跡，說(shuō)明柱塞襯套和柱塞發(fā)生了抵觸。

經(jīng)過(guò)現場(chǎng)實(shí)習測量，柱塞襯套和柱塞之間的單端面空地為0.16mm，柱塞襯套和填料箱之間的單端面空地為0.30mm，說(shuō)明柱塞襯套完全落在填料箱表面上之前，柱塞襯套和柱塞發(fā)生了嚴重的抵觸，然后構成了柱塞表面的傷痕，致使填料端的泄露。

因為柱塞襯套和填料箱內表面的公差空地太大，經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間工作后填料逐步磨損，柱塞襯套和填料之間的空地逐步增大，柱塞襯套在重力的作用下下移，構成柱塞襯套和柱塞干磨，損害柱塞?？盏靥?huì )帶來(lái)設備不方便。柱塞襯套內表面和柱塞之間的公差空地太大，會(huì )構成柱塞襯套起不到密封作用，一般最大不能超過(guò)0.5mm;空地太小，會(huì )構成柱塞襯套和柱塞干磨，損壞柱塞。

3.1.2、改進(jìn)方法

為此，經(jīng)過(guò)從頭加工將柱塞襯套和填料箱內表面的公差空地調為0.08mm，將柱塞襯套內表面和柱塞之間的協(xié)作空地改為0.20mm，改進(jìn)經(jīng)過(guò)查詢(xún)柱塞和填料襯套再也沒(méi)有干磨現象的發(fā)生，泄露量和泄露率大大降低。

3.2、柱塞質(zhì)料對填料泄露的影響及改進(jìn)方法

3.2.1、柱塞質(zhì)料對填料泄露的影響

柱塞質(zhì)料對填料泄露有很大的影響，在高壓條件下，柱塞做往復運動(dòng)，柱塞表面上要承受很大的負荷，而這些負荷又轉化為抵觸力時(shí)間對柱塞發(fā)生磨損，所以柱塞有必要具有高硬度、高強度的特征，才干滿(mǎn)足柱塞嚴苛的工作條件。而我廠(chǎng)往復泵所用柱塞質(zhì)料是45號鋼，表面沒(méi)有經(jīng)過(guò)格外處理，2010年5月在對泵體填料函進(jìn)行崩潰時(shí)發(fā)現，柱塞表面上呈現了數不清的溝槽，現已嚴重磨損，然后致使了泄露的發(fā)生。

3.2.2、改進(jìn)方法

鑒于這種情況組織了加工廠(chǎng)家對柱塞表面進(jìn)行了處理，首要運用一種新式的表面噴涂技術(shù)即超音速火焰噴涂(HVOF)技術(shù)在柱塞表面上涂了一層金屬氧化物陶瓷。該技術(shù)是經(jīng)過(guò)超音速火焰，將粉末狀的陶瓷材料加熱至熔化或半熔化情況，并加速構成高速熔滴，噴向基體材料，構成涂層，然后對材料表面功用(耐磨性、耐蝕性、耐熱性等)進(jìn)行強化或再生，起到維護作用，并對因磨損腐蝕或加工超差致使的零件標準減小進(jìn)行修復。表1是經(jīng)過(guò)表面處理的柱塞和沒(méi)經(jīng)過(guò)表面處理的45號鋼柱塞的功用對比。

表1 柱塞表面處理前后參數對比

柱塞表面處理前后參數對比

綜上分析，改造后，運用在金屬表面涂覆陶瓷涂層的方法制備的材料，既確保了金屬的強度和耐性，又具備陶瓷耐高溫、耐磨損、耐腐蝕的特性。經(jīng)運用后兩個(gè)月的查詢(xún)，新改造的柱塞再也沒(méi)有柱塞表面磨損嚴重的現象發(fā)生。經(jīng)研討證實(shí)，經(jīng)過(guò)這種表面處理的陶瓷柱塞的壽數是沒(méi)有經(jīng)過(guò)表面處理的45號柱塞壽數的5倍。實(shí)習上這種表面處理的方法用極少量的材料起到許多、寶貴的整體材料難以起到的作用，一同又極大地降低產(chǎn)品的加工本錢(qián)，然后抵達前進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量、延伸運用壽數、節約本錢(qián)和動(dòng)力的目的。

3.3、填料質(zhì)料對填料泄露的影響及改進(jìn)方法

3.3.1、填料質(zhì)料對填料泄露的影響

該高壓往復泵柱塞所用填料質(zhì)料原來(lái)是芳綸纖維，該填料在實(shí)習出產(chǎn)傍邊根天性確保往復泵柱塞密封的運用懇求，但缺陷是運用4～6個(gè)月后填料變硬，抵觸系數變大，并對柱塞構成一定程度的磨損，終究致使密封失效，所以一再更換填料，也增加了修補本錢(qián)。

3.3.2、改進(jìn)方法

根據這種情況，經(jīng)過(guò)重復選擇，選用了美國戈爾公司出產(chǎn)的GFO盤(pán)根。該盤(pán)根在pH值0～14的環(huán)境中不與任何物質(zhì)反應。其溫度適用規模是-240～280℃，適用于各種類(lèi)型的泵。它是在膨體聚四氟乙烯中參加抗腐蝕性的光滑劑，具有優(yōu)異的抗拉強度和光滑功用，抵觸系數大大減小，選用這種填料后，對等工況下該高壓往復泵的工作電流減小了5A，大大降低了能耗。受壓后，這種材料具有一定的填充功用，能自動(dòng)添補不規則處，因此選用這種材料進(jìn)行密封就避免了寶貴的修補和繁瑣的更換工作。一般情況下，一根新的柱塞，選用GFO盤(pán)根柱塞的更換時(shí)間為4～5年，這么就大大前進(jìn)了設備的工作壽數。

3.4、工作維護對填料泄露的影響及改進(jìn)方法

3.4.1、工作維護對填料泄露的影響

填料會(huì )跟著(zhù)時(shí)間的延伸逐步磨損，其成果將構成填料與柱塞、填料與填料、填料與填料箱之間的空地變大，構成柱塞泄露量增大，嚴重的會(huì )致使填料變形甚至失效。

3.4.2、改進(jìn)方法

在平時(shí)維護傍邊應守時(shí)檢查填料箱壓蓋的松緊和柱塞泄露量的大小。若填料壓蓋過(guò)松，泄露量增大，應及時(shí)緊固填料壓蓋，確保泄露量在正常規模以?xún)?。但填料壓蓋又不能太緊，因為太緊反而會(huì )增大填料的磨損，降低的填料的壽數。在壓緊填料壓蓋時(shí)，應分數次逐步壓緊，切勿運用俄然的力氣壓緊填料。

4、結論

(1)填料箱的設備方法對填料泄露起著(zhù)十分重要的作用，設備方法不妥，填料的泄露就不行避免。其他填料箱里柱塞襯套和柱塞以及填料箱的協(xié)作公差也不容忽視，因柱塞襯套還起著(zhù)降壓節約的作用，協(xié)作空地太大，降壓作用不明顯，就簡(jiǎn)略構成填料泄露，協(xié)作空地太小，簡(jiǎn)略構成設備困難。

(2)填料質(zhì)料對填料泄露起著(zhù)決議作用，選擇適合質(zhì)料的填料，不但能削減泄露，還能延伸材料壽數，降低設備維護費用。

(3)柱塞的質(zhì)料對填料的泄露也占有一定的作用，選用適合質(zhì)料的柱塞可以在降低泄露率的一同還能大大降低設備修補率。

(4)工作維護時(shí)需要守時(shí)對填料箱進(jìn)行緊固，這么可以避免不必要的泄露，大大降低泄露率。

關(guān)于特油設備加氫進(jìn)料泵連續泄露，我廠(chǎng)采用關(guān)于性的方法，大大降低了填料箱的泄露量，其他也延伸了設備的修補周期，確保了安全出產(chǎn)，一同也完結了節能減排，對我廠(chǎng)設備的平穩工作起到了十分重要的作用。