P-3200C锅炉燃料油泵机械密封泄漏原因分析
对乙烯装置P-3200C 锅炉燃料油泵机出现的械密封泄漏现象，分析其产生的原因，实施相应的改造措施。实践证明，改造后密封效果显著提高，设备使用寿命延长，取得了较好的经济效益和社会效益。
1、P-3200C燃料油泵简介
乙烯装置P-3200C 燃料油泵， 承担着将本装置生产的燃料油送往动力装置， 为动力锅炉提供燃料的功能。一旦动力锅炉燃料油供应出现故障，少量的燃料气不能满足锅炉运行所需的燃料， 将造成动力锅炉的停运，进而影响整套装置的正常运行。P-3200C 燃料油泵是多级离心泵，透平驱动，采用单端面多弹簧的非平衡型机械密封，介质为重油(渣油)，入口温度80℃，入口压力：0.06MPa，出口压力：2MPa。该泵是热电装置的重要设备，主要为热电三3 台锅炉提供燃料，工艺流程如图1 所示。
图1 工艺流程图
该泵自投入使用以来，却经常出现问题，主要体现在机械密封泄漏、更换频繁。比如，2011 年1 年，该泵就维修、更换机械密封达12 次。由于机械密封失效频繁，造成工厂的备件消耗量大，增加成本，而且降低蒸汽产量，危及锅炉安全运行，给生产带来较大的安全隐患。因此有必要对P-3200C 燃料油泵机械密封的泄漏现象进行分析，找出问题原因，提出解决方案。
2、机械密封结构与泄漏原因分析
2.1、P-3200C 燃料油泵机械密封结构
该密封为内流式机械密封，其结构图如图2 所示。
图2 机械密封结构示意图
2.2、P-3200C 燃料油泵机械密封泄漏原因分析
通过维修记录和现场实物分析后， 对P-3200C 燃料油泵机械密封泄漏原因分析因果图如图3 所示。
图3 P-3200C 机械密封故障因果分析图
对P-3200C 燃料油泵机械密封每次运行和检修情况进行跟踪记录和对比， 逐一对全部因果图中的末端原因进行分析验证， 找出P-3200C 燃料油泵机械密封泄漏的主要原因，分析情况如表1。
表1 要因确认表
综合以上的分析验证，P-3200C 燃料油泵机械密封泄漏的主要原因是：①机械密封压缩量不当;②O 形圈材料选择不当;③输送介质中含过杂质。
3、技术改进措施
根据现场的实际情况并结合以往的实践经验，对P-3200C 燃料油泵机械密封进行改造，经过多次分析，制定了具体的技术改进措施。
3.1、确定合理的压缩量
机械密封弹簧压缩量过大就会增加端面比压，导致摩擦热量过多， 造成密封面热变形和加速端面磨损;压缩量过小动静环端面比压不足，就会导致机械密封弹簧压不紧，动、静环间出现间隙，使机械密封失效渗漏。因此，在安装时，要严格按照质量技术要求进行。从压缩量
的改变与使用寿命的变化中找出两者之间的关系，绘制使用寿命与压缩量的关系图如图4 所示。根据图中所反映的趋势图，除去误差，压缩量在4.0~4.2mm 之间时使用寿命最长，因此确定合理压缩量为4.0~4.2mm。
3.2、更换动静环的辅助密封圈
在检修中发现，动静环密封采用的丁腈橡胶圈容易受到腐蚀，导致变形、失去弹性，从而失去密封效果。因此，辅助密封圈更换为聚四氟乙烯圈外包四氟材料的O形圈，耐腐蚀，弹性好，两种材料的性能比较如表2。
表2 两种材料的使用性能对照表
3.3、在入口管线加过滤器
在入口没有过滤器时， 导致输送介质中含过多杂质，影响了机械密封性能。在入口管线加装过滤器，增加一过滤网，其目的主要是驱除介质中的颗粒，减少密封腔中的杂质，减少弹簧失效的几率。
3.4、改造效果
P-3200C 燃料油泵机械密封改造投用后， 各项运行参数正常稳定，从完成试用至今未出现故障检修，生产稳定。P-3200C 燃料油泵机械密封改造前后零部件使用寿命对比图如图5 所示。
图4 使用寿命与压缩量的关系图 图5 改造前后效果对比图
3.5、经济效益与社会效益
1)经济效益
(1)增加了滤网费用为0.5 万元，其他改造费用为0.05 万元;
(2)停车检修一次，造成生产的直接损失2.6 万元，检修更换的备件为0.12 万元，其他消耗品为0.024 万元。改造投用后169 天取得的直接经济效益为：(2.6+0.12+0.024)×7-0.5-0.05=18.66 万元
2)社会效益
P-3200C 燃料油泵机封的改造成功， 降低了生产停产次数、时间和油泵检修率，降低了工人工作疲劳强度，减少了备件材料的耗用，减少空气环境的污染和资源的浪费。
4、结束语
P-3200C 燃料油泵机械密封改造后， 已连续运转超过3000h，其运转平稳，机封无泄漏，确保了热电锅炉燃料的正常供应。这说明对P-3200C 燃料油泵机械密封的改造是成功的，解决了机械密封频繁泄漏的问题，提高了机械密封的使用性能和使用周期， 降低了员工劳动强度，降低了设备维护和维修费用。
