本文介紹了離子膜法燒堿系統(tǒng)部分軟填料密封鈦泵存在問題及對(duì)其成功進(jìn)行機(jī)械密封改造的總結(jié)。

　　唐山三友氯堿有限責(zé)任公司是于2004 年開工設(shè)計(jì)，并連續(xù)多年進(jìn)行擴(kuò)建改造，現(xiàn)已達(dá)年產(chǎn)30 萬噸燒堿規(guī)模。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)安裝之初，大部分鹽水泵及氯水泵均選用了軟填料密封形式的鈦泵，鈦是具有強(qiáng)烈鈍化傾向的金屬，在空氣中和氧化性或中性水溶液中能迅速生成一層穩(wěn)定的氧化性保護(hù)膜，具有優(yōu)異的耐腐蝕性。但是在長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行中，泵存在泄漏量大，更換填料頻繁等多種問題，且由于泵本身結(jié)構(gòu)原因，更換填料時(shí)需將泵體拆出，大大加重了檢修人員的工作量。為解決此問題，對(duì)現(xiàn)有填料密封的鈦泵進(jìn)行改造，改為泄漏量小的機(jī)械密封，經(jīng)過改造取得了較好的效果。

1、鹽水泵、氯水泵存在問題

　　由于鹽水及氯水都有較強(qiáng)的腐蝕性，且氯水具有強(qiáng)氧化性，在泵選材時(shí)過流部件選擇了較強(qiáng)抗腐蝕性的鈦材。泵軸密封采用價(jià)格便宜容易維護(hù)的軟填料密封。

1.1、填料密封存在的問題

　　1) 填料密封在運(yùn)行時(shí)泄露量較小，但停機(jī)后泄漏量增大；2)泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)引起填料過熱，達(dá)到一定溫度填料會(huì)冒煙，致使填料和軸套磨損嚴(yán)重；3)由于泵本身結(jié)構(gòu)原因，不拆卸泵體的情況下很難將填料全部更換，基本上更換填料全部采用拆卸泵體的方法，大大的增加了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。4)由于氯水泄漏危害性較大，應(yīng)保證不泄露，所以需經(jīng)常壓緊填料，增加了軸套的磨損，使設(shè)備維修費(fèi)用增加。填料泵需用冷卻水(純水) 冷卻，一般都排入地溝，增加了泵的運(yùn)行成本。

1.2、填料密封泄漏的危害

　　1) 鹽水的泄露不僅浪費(fèi)原料，還對(duì)泵體及基礎(chǔ)腐蝕，污染環(huán)境；

　　2) 氯水泄漏，腐蝕泵體及基礎(chǔ)，氯氣揮發(fā)出后影響職工的身體健康；

　　3) 頻繁檢修影響生產(chǎn)穩(wěn)定，加大檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

1.3、泄漏原因分析

　　1)由于泵有副葉輪在運(yùn)行時(shí)可以有效的減少泄漏量，但泵停下時(shí)，填料密封失效而造成大量泄漏；2)由于填料與軸套摩擦嚴(yán)重，造成密封腔溫度過高。

2、填料密封改造方法

　　由于機(jī)械密封比軟填料密封可靠性強(qiáng)，泄漏量小，使用壽命長(zhǎng)，針對(duì)鹽水易結(jié)晶及氯水有毒有害的特點(diǎn)，考慮將軟填料密封改為雙端面集裝式機(jī)械密封。

2.1、機(jī)封改造

　　對(duì)此類型鈦泵改造，需對(duì)原泵結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)加工，如圖1 為鈦泵原后蓋圖和改造后的后蓋圖。原鈦泵后蓋圖如圖1(a)原泵殼截面圖，改造后的泵后蓋圖如圖1(b)加工后泵殼截面圖。

a 原泵殼截面圖b 加工后泵殼截面圖

圖1 泵殼改造示意圖

　　為了節(jié)約成本，充分利用原有后蓋，對(duì)泵的后蓋進(jìn)行加工后利用原泵蓋的螺栓孔來固定機(jī)械密封。

　　注：泵蓋上的螺栓孔用于固定冷卻水夾套。

2.2、雙端面集裝式機(jī)械密封圖

　　如圖2：

a 雙端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)示意圖b 改造機(jī)封后組裝圖

圖2 機(jī)封改造后組裝示意圖

　　由于鹽水易結(jié)晶，氯水有強(qiáng)氧化性，采用雙端面機(jī)械密封，密封腔內(nèi)通過生產(chǎn)水冷卻，使密封腔與泵內(nèi)介質(zhì)隔離，有效的保護(hù)了摩擦副及彈性元件，延長(zhǎng)了機(jī)械密封的使用壽命。

　　由于后蓋及機(jī)封本身或存在加工誤差，及安裝中出現(xiàn)偏差，為保證機(jī)械密封摩擦副相對(duì)位置的固定，選用雙軸套結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整軸套軸向墊片厚度壓緊軸套，使軸和軸套及機(jī)封同步。

表1

　　通過上表1 可以看出機(jī)械密封的運(yùn)行成本明顯低于填料密封，且實(shí)際運(yùn)行中，由于要保證泄漏量最小，需要頻繁緊固填料壓蓋，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，加快軸套的磨損。軟填料的更換期間對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。機(jī)械密封優(yōu)勢(shì)明顯。

3、總結(jié)

　　雖然機(jī)械密封一次投入比較高，但是改造后的機(jī)封運(yùn)行1 年后，運(yùn)行狀況良好，未發(fā)生泄露，節(jié)省了檢修費(fèi)用。并且改造后防止了有害物質(zhì)的泄露，改善了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，并降低了檢修工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了運(yùn)行成本。