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高压往复泵填料泄漏原因分析及改进措施

浏览次数：142 次 更新时间：2020-06-11

1、高压往复泵密封的机理

密封的目的在于，对一处有或许发生泄露而要对其施以密封的本地，设置一个完善的物理壁垒。欲抵达此目的，密封件需有满足的弹性，以可以流入和填满密封面上的任一高低不的当地，一同还要坚持满足的刚性，以避免在系统满载密封压力下挤入表面间的缝隙中。这两项恳求须长时间得到满足。全部弹性环行密封件都需要密封材料在安装情况下与协作件有过盈协作。因此，不管密封的结构方法怎样，在密封触点与协作面之间都会发生一种载荷。这种界面载荷的大小，取决于组装密封件时的过盈量或构成的紧缩量以及材料的弹性模量。关于动密封件来说，为求得使密封组件运动的动力载荷，须以抵触系数去乘密封件的载荷，这种载荷实质上是一种功率丢掉。

在选用一个紧缩型密封件的情况下，较大的预加载荷和较大的抵触力是不行避免的。经过选用恰当的填料或密封材料，可以将抵触力减小到一定程度，在选用填料的情况下，也可以经过挤紧压盖的方法来调整抵触力的大小，以求得到一个与许用密封性和答应泄露量相适应的最小紧缩。再者，为了赔偿填料表面或许发生的磨损，压盖的压紧情况需要守时加以调整。这对大多数方法的压盖填料密封来说是一项常规恳求。

2、填料箱的结构

1.柱塞;2.填料螺母;3.填料箱;4.柱塞衬套;5.填料

3、填料泄露的要素分析及改进方法

3.1、设备进程对填料泄露的影响及改进方法

3.1.1、设备进程对填料泄露的影响

填料假如设备的不精确，其运用寿数将会缩短15%～20%。填料的设备应按照下述进程进行：

①将内表面已被磨损的填料环卸除，清洗填料压盖内表面，留心避免划伤压盖内表面;

②填料环切断及表面面应涂改薄层光滑脂，衬套及压盖内表面也图上光滑脂。把每个填料放入精确方位。留心填料密封内表面和旁边面应光滑平整，也不行用螺丝刀捅入的方法装密封，这种方法会损坏密封面，或构成密封面曲折刺进;

③填料环的切断塞填时应互为180°或120°;

④在前一个填料未放入精确方位之前，不行放入第二个。

⑤填料螺母的螺纹啮合应确保5牙以上，若啮合牙数过少，将损坏螺纹丝牙。为避免此种缺陷发生，可选用削减填料环的方法完结;

⑥用光滑油涂改柱塞表面，并把柱塞刺进填料箱，用手将填料压盖压入填料箱内，避免因偏斜被填料箱口部挂牢。然后用手将填料螺母拧紧，再用东西轻量地将填料压紧。

柱塞衬套和柱塞以及和填料箱内表面属公差协作，一同柱塞衬套除了起到导向作用为，还起到密封减压作用。柱塞衬套(亦称导向环)和柱塞之间以及填料箱之间的空地协作欠好，将会构成柱塞和柱塞衬套之间干磨，致使填料箱温度增加，严重的会拉伤柱塞表面，构成泄露。2010年5月4日，因为填料漏量增大在对加氢进料泵进行修补时，发现柱塞的表面有明显的轴向伤痕，而柱塞衬套的内上表面有明显的抵触痕迹，说明柱塞衬套和柱塞发生了抵触。

经过现场实习测量，柱塞衬套和柱塞之间的单端面空地为0.16mm，柱塞衬套和填料箱之间的单端面空地为0.30mm，说明柱塞衬套完全落在填料箱表面上之前，柱塞衬套和柱塞发生了严重的抵触，然后构成了柱塞表面的伤痕，致使填料端的泄露。

因为柱塞衬套和填料箱内表面的公差空地太大，经过长时间工作后填料逐步磨损，柱塞衬套和填料之间的空地逐步增大，柱塞衬套在重力的作用下下移，构成柱塞衬套和柱塞干磨，损害柱塞。空地太小会带来设备不方便。柱塞衬套内表面和柱塞之间的公差空地太大，会构成柱塞衬套起不到密封作用，一般最大不能超过0.5mm;空地太小，会构成柱塞衬套和柱塞干磨，损坏柱塞。

3.1.2、改进方法

为此，经过从头加工将柱塞衬套和填料箱内表面的公差空地调为0.08mm，将柱塞衬套内表面和柱塞之间的协作空地改为0.20mm，改进经过查询柱塞和填料衬套再也没有干磨现象的发生，泄露量和泄露率大大降低。

3.2、柱塞质料对填料泄露的影响及改进方法

3.2.1、柱塞质料对填料泄露的影响

柱塞质料对填料泄露有很大的影响，在高压条件下，柱塞做往复运动，柱塞表面上要承受很大的负荷，而这些负荷又转化为抵触力时间对柱塞发生磨损，所以柱塞有必要具有高硬度、高强度的特征，才干满足柱塞严苛的工作条件。而我厂往复泵所用柱塞质料是45号钢，表面没有经过格外处理，2010年5月在对泵体填料函进行崩溃时发现，柱塞表面上呈现了数不清的沟槽，现已严重磨损，然后致使了泄露的发生。

3.2.2、改进方法

鉴于这种情况组织了加工厂家对柱塞表面进行了处理，首要运用一种新式的表面喷涂技术即超音速火焰喷涂(HVOF)技术在柱塞表面上涂了一层金属氧化物陶瓷。该技术是经过超音速火焰，将粉末状的陶瓷材料加热至熔化或半熔化情况，并加速构成高速熔滴，喷向基体材料，构成涂层，然后对材料表面功用(耐磨性、耐蚀性、耐热性等)进行强化或再生，起到维护作用，并对因磨损腐蚀或加工超差致使的零件标准减小进行修复。表1是经过表面处理的柱塞和没经过表面处理的45号钢柱塞的功用对比。

表1 柱塞表面处理前后参数对比

柱塞表面处理前后参数对比

综上分析，改造后，运用在金属表面涂覆陶瓷涂层的方法制备的材料，既确保了金属的强度和耐性，又具备陶瓷耐高温、耐磨损、耐腐蚀的特性。经运用后两个月的查询，新改造的柱塞再也没有柱塞表面磨损严重的现象发生。经研讨证实，经过这种表面处理的陶瓷柱塞的寿数是没有经过表面处理的45号柱塞寿数的5倍。实习上这种表面处理的方法用极少量的材料起到许多、宝贵的整体材料难以起到的作用，一同又极大地降低产品的加工本钱，然后抵达前进产品质量、延伸运用寿数、节约本钱和动力的目的。

3.3、填料质料对填料泄露的影响及改进方法

3.3.1、填料质料对填料泄露的影响

该高压往复泵柱塞所用填料质料原来是芳纶纤维，该填料在实习出产傍边根天性确保往复泵柱塞密封的运用恳求，但缺陷是运用4～6个月后填料变硬，抵触系数变大，并对柱塞构成一定程度的磨损，终究致使密封失效，所以一再更换填料，也增加了修补本钱。

3.3.2、改进方法

根据这种情况，经过重复选择，选用了美国戈尔公司出产的GFO盘根。该盘根在pH值0～14的环境中不与任何物质反应。其温度适用规模是-240～280℃，适用于各种类型的泵。它是在膨体聚四氟乙烯中参加抗腐蚀性的光滑剂，具有优异的抗拉强度和光滑功用，抵触系数大大减小，选用这种填料后，对等工况下该高压往复泵的工作电流减小了5A，大大降低了能耗。受压后，这种材料具有一定的填充功用，能自动添补不规则处，因此选用这种材料进行密封就避免了宝贵的修补和繁琐的更换工作。一般情况下，一根新的柱塞，选用GFO盘根柱塞的更换时间为4～5年，这么就大大前进了设备的工作寿数。

3.4、工作维护对填料泄露的影响及改进方法

3.4.1、工作维护对填料泄露的影响

填料会跟着时间的延伸逐步磨损，其成果将构成填料与柱塞、填料与填料、填料与填料箱之间的空地变大，构成柱塞泄露量增大，严重的会致使填料变形甚至失效。

3.4.2、改进方法

在平时维护傍边应守时检查填料箱压盖的松紧和柱塞泄露量的大小。若填料压盖过松，泄露量增大，应及时紧固填料压盖，确保泄露量在正常规模以内。但填料压盖又不能太紧，因为太紧反而会增大填料的磨损，降低的填料的寿数。在压紧填料压盖时，应分数次逐步压紧，切勿运用俄然的力气压紧填料。

4、结论

(1)填料箱的设备方法对填料泄露起着十分重要的作用，设备方法不妥，填料的泄露就不行避免。其他填料箱里柱塞衬套和柱塞以及填料箱的协作公差也不容忽视，因柱塞衬套还起着降压节约的作用，协作空地太大，降压作用不明显，就简略构成填料泄露，协作空地太小，简略构成设备困难。

(2)填料质料对填料泄露起着决议作用，选择适合质料的填料，不但能削减泄露，还能延伸材料寿数，降低设备维护费用。

(3)柱塞的质料对填料的泄露也占有一定的作用，选用适合质料的柱塞可以在降低泄露率的一同还能大大降低设备修补率。

(4)工作维护时需要守时对填料箱进行紧固，这么可以避免不必要的泄露，大大降低泄露率。

关于特油设备加氢进料泵连续泄露，我厂采用关于性的方法，大大降低了填料箱的泄露量，其他也延伸了设备的修补周期，确保了安全出产，一同也完结了节能减排，对我厂设备的平稳工作起到了十分重要的作用。