高压柱塞泵密封改造总结

杨志民

（石家庄双联化工有限责任公司，河北 石家庄 050200）

石家庄双联化工公司是1965年建厂的小氮肥企业，经过40多年的改、扩建滚动发展，已由当初3 000t合成氨发展到现在的13万t合成氨（2.5万t外购氨）、45万t纯碱的中型企业。

我公司合成氨系统依据精制气工艺的不同，分为低压甲烷化和铜洗两套系统。低压甲烷化系统为1997年投用，目前气量为10.5机。而铜洗系统属于较传统的工艺，目前气量为10机，虽然消耗较目前通用的低压甲烷化、高压甲烷化等工艺稍高，但我厂深刻掌握了其工艺、设备规律，运行比较稳定。因此在历次技改中，该铜洗工艺得以保留下来，目前成为全国为数不多仍然使用铜洗工艺系统的企业。

铜洗工艺最重要的运转设备就是铜液循环泵（简称铜泵），我公司在用的铜泵为普遍使用的卧式三柱塞单作用往复泵，型号为6TY5—9.3／160，开二备一。使用压力为12.5MPa，该设备的曲轴、十字头传动部位通过精细化、标准化的维修，完全可以达到长周期运转的要求，但其密封部位的密封性一直困扰我厂。

1 改造前

铜液循环泵的密封函与泵体采用可拆卸方式，由法兰和螺栓将密封函整体与泵体连接，柱塞的密封形式采用耐油橡胶（或聚四氟乙烯）材料的自密封式密封圈。自密封式密封圈（如图1）与填料骨架配合使用，密封圈磨损后需要锁紧备母向填料骨架施加压力，继续压迫密封圈变形，从而起到密封的作用。实际运行过程中，发现泄漏即需要操作工使用专用工具转动锁紧备母，密封圈使用周期一般为2～4周。

图1 自密封式密封圈

密封圈前后均设置导向套，前后导向套均内衬3Cr13 5～0.6锑镁铝合金，该部件价格较高。受十字头滑道间隙大的影响，该部件经常烧毁，烧毁的合金碎屑则会进入密封圈部位，一是损坏密封圈，二是拉伤柱塞。更换密封圈需要拆卸的部件较多，如拆下阀套压盖、断开十字头与柱塞的连接、拆卸备母、前后导向套等，用时较长，工作量较大。鉴于以上诸多问题，我们对密封部分进行了改造。

2 改造方法

1）密封圈改为填料盒式组件密封，设计使用5组填料盒（如图2），每个填料盒内装配径向密封环Ⅰ和轴向密封环Ⅱ（三瓣环）各一（如图3、图4）。密封环使用普通的四氟材料。安装时，密封环在填料盒内的轴向间隙掌握在0.15～0.2mm较为合适，防止密封环压死。填料盒上、下端面要求有一定的光洁度。

2）仍设置前后导向套，但去除内衬合金，自行加工，前导向套加设胀满式胶圈密封，防止填料盒与填料函环隙泄漏。橡胶圈的断面尺寸较为重要，其直径应大于槽深，且压紧后应胀满整个密封槽。

3）锁紧备母仍使用原机备母，安装时一次性压紧，以保证前导向套的胀满式胶圈密封不泄漏。装配图见图5。

图5 装备图

3 改造效果

投入使用后密封效果很好，泄漏量基本保持在10滴／min以内，使用周期大大延长，达12个月以上。导向套可以永久使用，且避免了柱塞的表面拉伤。改造后维修费用降低，同时也减轻了维修工人的劳动强度。