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加氫反應(yīng)進(jìn)料泵填料泄漏分析及處理

　　1 原因分析

　　柱塞泵以其工作壓力高、流量范圍大和輸出流量可變等優(yōu)點(diǎn)在煉化生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。柱塞泵是依靠柱塞在缸體孔內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的容積變化進(jìn)行吸油和壓油的，其工作的可靠性和壽命主要取決于三方面：摩擦副壽命，軸承的壽命以及零件的強(qiáng)度。軟填料密封作為柱塞泵中的重要摩擦副組件，直接影響著泵的工作性能和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

　　加氫反應(yīng)進(jìn)料泵是生產(chǎn)加氫樹脂的核心設(shè)備。其運(yùn)行的長(zhǎng)周期性，直接關(guān)系到加氫樹脂生產(chǎn)的連續(xù)性。加氫反應(yīng)進(jìn)料泵的長(zhǎng)周期運(yùn)行，是確保石油樹脂裝置連續(xù)運(yùn)行的關(guān)鍵。

　　(1)密封機(jī)理 對(duì)于高壓柱塞泵，填料密封是其重要組件，直接影響著泵的工作性能和裝置生產(chǎn)的正常運(yùn)行。密封部分由柱塞、填料函、填料、銅環(huán)、籠式環(huán)、壓蓋等部份組成，通過(guò)填料壓蓋將填料壓緊在軸的表面。盤根填料在柱塞的密封里起到?jīng)Q定性的作用。盤根之所以能起到密封的作用，其原理主要在于滑動(dòng)軸承效應(yīng)和迷宮密封效應(yīng)。盤根的滑動(dòng)軸承效應(yīng)是指在盤根填料和柱塞之間，會(huì)因?yàn)閺埩Φ淖饔眯纬梢粚右耗ぃ�使盤根填料和柱塞形成類似于滑動(dòng)軸承的關(guān)系，這樣盤根填料和柱塞就不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度摩擦而出現(xiàn)磨損。盤根的迷宮效應(yīng)則是指，柱塞的表面平整程度無(wú)法達(dá)到較好光滑，盤根和柱塞只能部分貼合而做不到完全貼合，在盤根和柱塞之間永遠(yuǎn)存在著很為微小的間隙，這些間隙就形成了迷宮帶，介質(zhì)在其中被多次節(jié)流，而達(dá)到密封的作用。

　　(2)填料密封計(jì)算 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷P10-232軟填料密封計(jì)算可知

　　①填料函的主要結(jié)構(gòu)尺寸。填料截面寬(正方形)S：主填料S=10mm，副填料S=7mm;主填料高度H=129mm，副填料高度H=28mm。

　　②壓緊填料所需力計(jì)算。壓蓋壓緊填料所需力Q按式(2-1)確定：

　　式中：y為壓緊力，MPa，取y≈3.5MPa; D為填料箱內(nèi)壁直徑，cm，取D=7.08cm; d為軸徑，cm，取d=5.08cm;

　　由式計(jì)算得壓緊壓蓋所需力Q=6681.92N。

　　2 密封填料的改進(jìn)

　　填料箱內(nèi)填料受力及補(bǔ)償情況。填料密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，但也有不足之處，主要有以下幾點(diǎn)：受力問題——加氫反應(yīng)進(jìn)料泵運(yùn)行時(shí)，介質(zhì)液體排量不均衡，填料的徑向力分布與介質(zhì)壓力分布不一致，填料承受較大的沖擊載荷，這就要求填料具有很大的徑向力才能達(dá)到所需的密封結(jié)果。該泵采用硬度較高的減壓環(huán)來(lái)間隔填料，以使壓力降沿軸向較均勻地分布。其中柱塞規(guī)格為φ50.8mm×450mm，材質(zhì)為38CrMoAL，通過(guò)滲氮處理，表面拋光，使其具有高耐磨性、高疲勞強(qiáng)度和相當(dāng)大的強(qiáng)度。減壓環(huán)材質(zhì)為磷青銅，耐磨、耐腐蝕，并具有一定的機(jī)械強(qiáng)度。減壓環(huán)起著定位和支撐柱塞的作用，同時(shí)在軸向力作用下壓緊填料，減小間隙。

　　自動(dòng)補(bǔ)償問題——隨著填料的磨損，填料與柱塞表面的間隙不斷增大，會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)泄漏量的增加，這就要求填料耐磨。

　　取白泥的堿浸濾液20 mL加入燒杯中，調(diào)整堿浸濾液的硅鋁比為3.0，控制溶液pH值為9.70，加入不同體積分?jǐn)?shù)的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑，攪拌30 min后，在室溫老化24 h，轉(zhuǎn)移至聚四氟反應(yīng)釜中，于100 ℃烘箱中反應(yīng)24 h，過(guò)濾、洗滌、烘干獲得分子篩原粉。

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