沥青保温泵密封失效现象及失效分析

发布时间：2016年6月18日   |   阅读次数： 122

沥青保温泵密封失效现象及失效分析
沥青保温泵启动运行的初期，泄漏量较小，滴状泄漏，泄 漏量不断增大，直至线状大量泄漏，并伴随有大量 的油气外涌。经过多次对发生泄漏故障的密封拆 检，发现常见的故障现象为：动、静环密封摩擦副 内径表面和波纹管内外侧结焦严重、波纹管失去 弹性、撕裂、密封端面磨损过度。
沥青大量泄漏时容易对操作人员造成高温烫 伤和中毒。同时，机泵基础周围冷凝后的沥青清 理困难，泵体内螺杆、密封等清洗困难，对环境的 污染较为严重。
从密封处油气大量外涌的现象分析，脱油沥 青内含有不稳定的气相组分。螺杆泵所输送的脱 油沥青来源于脱油沥青汽提塔。而汽提塔长期处 于高液位，螺杆泵在最大负荷的情况下外送都不 能将汽提塔控制在中低液位，说明脱油沥青在丙 烷汽提的过程中可能会携带较多量的丙烷气体。
泵体材质为1Cr18NiTi，转子、轴的材质均为 沉淀硬化型不锈钢OCr17Ni4Cu4Nb，波纹管密封 的动、静环材质都为SiC，辅助密封圈为耐高温的 柔性石墨。从密封摩擦副的材料来分析，均符合 使用螺杆泵输送沥青的优选范围。
沥青保温泵处于运行状态中，密封端面和波纹管 内、外侧结焦也是引发泄漏的主要故障。脱油沥 青介质温度较高，工作温度达到了238C豁度最 大时达到了63mm²/s。高温沥青在旋转的摩擦 副中温度继续升高，一部分正常泄漏量的介质泄 漏出摩擦副端面后，温度降低出现聚集，在波纹管 内径波谷处逐渐堆积出结焦物和积碳，影响了波 纹管的浮动性和弹性，进而导致泄漏。
沥青泵停运后，沥青保温泵泵体内残存介质温度下降，沥 青开始凝固，结焦。虽然泵启动运行前充分预热 泵体，但是未完全融化的介质将会阻碍波纹管的 旋转，密封波纹管在电机的传动扭力和沥青传质 的豁附力的共同作用下发生变形，焊接金属波片 变形量过大，密封失效。
结焦后胶体颗粒很容易进入密封面间使密封 面加速磨损，结焦导致波纹管失去弹性，没有补偿 能力，导致密封失效。
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