3：B文章编号：1006―表14台典型泵的主要参数表位号机封型号设计温度，c设计压力/MIRi转速/丁二烯和5~7的顺、反GA1112HN74纯丁二烯和（50~主要是溶剂，加上少量的碳四、硅油、甲苯、糠醛和GA1109HN74主要是溶剂，加上少量的硅油、甲苯、糠醛和亚硝酸钠2.2对原机封的分析2.2.1对辅助密封‘0“环的分析1问题产生扬子石化股份公司烯烃厂丁二烯装置采用DMF萃取精馏工艺，以二甲基甲酰胺（DMF）作溶剂，从裂解C4馏份中萃取高纯度的1 3―丁二烯。1丁二烯装置中所有离心泵采用日本进口的小弹簧平衡型皮拉机封，10多年来运行情况良好。现改扩建的2丁二烯装置使用国内某厂生产的44台ZE型离心泵，自2002年5月15日投料开车以来，发现其机封效果不理想，平均使用寿命短，短仅1 ~2个星期，严重影响该装置的长周期安全稳定运行。将失效的机封拆下检查，发现一部分机封的动静环磨损严重，用于输送高温溶剂的机封弹簧在拆检时出现失弹现象；输送C4介质机封”0“环的材料为氟橡胶，在运行中出现溶胀现象，导致辅助密封”0“环失效；输送DMF溶剂介质的机封，外包聚四氟乙烯的氟橡胶’0”环发生外部包覆层开裂，致使内部氟橡胶“0”

　　环腐蚀失效。针对上述问题，对ZE型离心泵机封进行了改进。

　　2问题分析2.1机封应用的工况条件2丁二烯装置离心泵共44台，主要分为两类，一类为C4泵22台，另一类为DMF溶剂泵16台。为便于分析，选C4泵中GA1107与GA1112为代表，DMF溶剂泵中GA1103与GA1109为代表。其主要参数见表1. 1（T2，经萃取与精馏使1，3―丁二烯得到精制。

　　生产中，配制了几种化学品，其中对叔丁基邻苯：酚（BC）很强的腐蚀性和渗透性。

　　溶剂泵机封的辅助密封“0”环采用外包聚四氟乙烯的氟橡胶“0”环；22台C4泵辅助密封“0”环主要采用氟橡胶“0”环。由上述工况条件可见，机封使用的介质中含有甲苯和TBC，对C4泵中的氟橡胶“0”环具有溶胀和腐蚀作用，能使辅助密封失效；溶剂泵上的辅助密封环，外包聚四氟乙烯圈具有保护里面的氟橡胶“0”环作用，但由于工作介质特别是渗透能力较强的TBC，可通过外包聚四氟乙烯的接缝渗入内部，有的外包聚四氟乙烯圈在上述工况条件下时间不长就发生开裂，终使含有甲苯和TBC的溶剂浸泡里面的氟橡胶“0”环，导致氟橡胶“0”环溶胀，辅助密封失效。同时，机封的高使用温度达163°C，也易造成机封上弹簧在高温下失弹。原机封动环石墨环材料为M106K现将其更改2.2.2原机封的各项参数为等静压石墨环材料，两者技术性能见表3.原机封的各项参数见表2.表3动环石墨环材料修改前后性能对照表2原机封的各项参数项目改进前改进后项目参数项目参数型号等静压石墨密封面接触端面平均线速度抗拉强度/MPa弹簧弹力F/N弹簧比压Ps/MPa抗压强度/MPa载荷系数K端面比压P端/MPa肖氏硬度HS平衡系数13气孔率（）3对原机封的改进3.1机封结构的改进重新设计动静环辅助密封，动环辅助密封采用聚四氟乙烯楔形环，静环辅助密封采用聚四氟乙烯‘V“形环加撑环结构。楔形环强度高，承压能力较高，可采用多种材料使其适用温度范围大，在一40C ~230C苑围内均具有良好的密封性能。而”V“形环加撑环的静环密封环不但可与”O“环通用，且密封效果及使用范围更广。同时，两种辅助密封都具有良好的初始密封状态，并对2丁二烯装置离心泵输送物料有更强的适应性。

　　根据2装置离心泵的使用介质和温度，对动环及弹簧重新选材，分别采用耐蚀性和综合机械性能更好的等静压石墨和耐高温不失弹的Cr17Ni4Cu4Nb材料。

　　部分修改密封的设计参数，优化密封结构。

　　3.2机封结构材料的改进3.2.1动环材料M106K石墨毛坯采用的压制方法是钢模轴向加压，该石墨毛坯是上下受力，采用该石墨坯料容易产生局部受力不均，致密性分布不一致等缺陷。等静压石墨为近年来开发的一种新型密封材料，它采用水压，即在初步形成的石墨毛坯四周注入高压水进行成型，使石墨坯料四周受力均匀相等，形成的坯料内部受力均匀，致密性一致。由表3可见，等静压石墨比原M106K石墨的体积密度增大了6.5致密性有所提高；抗拉强度比M106K石墨增加了8MPa；抗压强度增加了1倍，承压能力大幅度提高；单位面积的气孔率比M106K石墨大幅度降低。等静压石墨耐蚀性更好，原材料的刚性增大，变形减小，稳定性和强度都得以提高。

　　3.2.2弹簧材料弹簧材料原用Ci.18Ni12M2Ti，现用Cr17Ni4Cu4Nb.后者除常温下机械性能优于前者外，显著的优点为高温下其机械性能保持不变，保证弹簧在高温下不失弹且耐蚀性能更强。其性能参数对比见表4.表4弹簧材料改进前后性能对照类别弹簧材料密度/线膨胀系数/C-弹性模屈服强度/MPa极限强度/MPa改进前改进后3.2.3辅助密封材料表5新结构机封的设计参数新结构采用的聚四氟乙烯楔形环和“V”环对丁项目参数项目参数二烯、甲苯、TBC及溶剂都有很好的耐蚀性，且适用于温度高、腐蚀严重的工况条件，并在结构上密封性密封面接触面积S/mm2端面平均线速度V/m0s1能更好。

　　弹簧弹力F/N弹簧比压P/MPa 3.3新结构机封的设计参数优化载荷系数K端面比压P端/MPa新结构机封的设计参数见表5.平衡系数3斜立式废热锅炉管板损坏原因分析及对策陈小华（南化公司氮肥厂，江苏南京210035）在以煤为原料的合成氨工艺流程中，废热锅炉（以下简称废锅）作为半水煤气生产过程中吹风气和上吹气体的余热回收设备，可以为半水煤气生产提供80左右的所需蒸汽废锅能否正常工作成为合成氨生产成本能否下降的一个重要因素。

　　中型氮肥企业半水煤气生产过程中的废锅一般为余4立火管式，总高约11.7m，火管为6mmX4.5mm的无缝钢管，共计316根，材料20g，火管长度7.356m锅炉传热面积48Cm2，设计能力2.和蒸汽压力1.2MPa管板为挠性薄管板，厚度为20mm，材质2Cg，设计温度>250°C，其构造如所示。介质流向为：高温气体从上火箱进入，经火管管壁与锅筒内热水换热，后从下火箱流出；热水从汽包经下降管送入锅筒与高温气体换热产生饱和蒸汽，经上升管流向汽包。

　　我厂自1994年开始，造气废锅频繁出现管板开裂，火管与管板连接焊缝出现裂纹，造成锅炉大量漏7水汽包出口蒸汽压力被迫降低，操作压力降到0.2~0. 3MPa后只得停炉修理。在有数台废锅同时出现故障的情况下，不得不使用外供蒸汽，造成能耗大幅度上升。同时，更换1套火管和上下管板修理费用在30万元以上，修理时间在20天左右。更为严重的是停炉修理造成半水煤气气量下降，合成氨减负荷，影响全厂整体经济效益。

　　通过停炉修理检查发现，出现泄漏部位绝大部分是在上管板，并且位于高温气体进口中心线靠汽包一侧，裂纹集中分布在锅炉筒身倾斜7的上管板高区域如（中）所示。

　　在更换火管和检查上下管板过程中还发现，上升管上口与上管板底面距离一般在150mm以上，因而，上升管上部这150mm范围内的汽体就成了流动极为缓慢的过热死汽，对其它相同构造的正在运行的废锅同一区域（即管板外露区域）经扒掉保温，用红外测温仪测量发现，该部位温度在425~于大连理工大学化工机械系化机专业，现从事化工设备设计工作，工程师。

　　发生粘着磨损，也避免了摄面温度升高使材料硬度blish延长了机封的使用寿命。ed. 3.4新旧结构的设计参数比较新结构将原机封的载荷系数K从0.804修改为0.765，使该机封的密封准数趋于小，密封端面压力F从205.2N降至146N使机封降低磨损，减少泄漏，增强了机封的可靠性。

　　新结构机封合理降低了密封的弹簧比压、端面比压及P端V值。新结构密封的弹簧比压修改到了合适数值，当介质压力很小或波动时仍能维持一定的端面比压，保证密封不发生泄漏。而P端V值是衡量机械密封的耐磨性和耐热性的另一个重要指标，新结构机封大大降低了P端V值，从而使密封的端面摩擦热相应降低，使端面摩擦副环的温度降低，避免由于机封端面温度升高到材料的软化点温度时降低形成磨粒磨损的加剧。

　　新结构机封对2丁二烯装置离心泵输送介质有更强的适应性，机封的密封性能和使用寿命都有很大程度的提高，平均使用寿命从原来的两周到现在的半年减少了因频繁更换机封造成的停车损失。4结论原机封失效导致泵泄漏的主要原因，是离心泵运行介质中含有甲苯和TBC，其腐蚀性和渗透性均较强，原机封在结构及设计参数上欠合理，石墨环以及弹簧的选材欠佳。

　　新结构机封在动静环结构上，采用了楔型环和“V”型环加撑环结构，优化了密封参数，提高了石墨环和弹簧的机械性能，使机封处于半液摩擦状况，