柱塞泵填料密封的改进

晋文涛

（河南神马尼龙化工有限责任公司)

柱塞泵填料密封的改进

晋文涛*

（河南神马尼龙化工有限责任公司)

对柱塞泵填料部位发生频繁泄漏的现象进行了分析，并从填料密封结构及密封系统整体考虑进行了相应的改进，以延长柱塞泵填料的使用寿命。

柱塞泵 填料 密封 泄漏 改进

0 设备概况

某公司有卧式柱塞泵2台，为国外某公司的进口设备。该柱塞泵主要用于反应系统的反应物料输送，主要介质为己二腈溶液、NaOH溶液和含有一定颗粒的催化剂溶液 （其中催化剂颗粒为20～30 μm的微颗粒）。该泵原密封采用填料密封，并带有辅助隔膜液压泵进行连续冲洗。填料密封系统的主要部件有冲洗环、填料、填料压环、柱塞及螺纹压盖等，其结构如图1所示。

该泵是生产装置的重要设备，输送的介质较为复杂，介质含有颗粒且具有剧毒和强腐蚀性。该泵填料的泄漏可直接导致生产装置停车、环境严重污染、环保不达标，甚至对职工的身体健康和装置的安全稳定运行造成危害。此外，填料泄漏频繁，导致检修频率增高，增加了检修人员的劳动强度和备件的消耗。介质中的己二腈为进口原料，价格昂贵，填料的泄漏同时也增加了生产成本和检修成本。所以，对柱塞泵填料密封的改进是确保装置安全稳定运行必须突破的技术瓶颈。

图1 柱塞泵原填料系统结构

1 泄漏原因分析

该柱塞泵输送的介质成分复杂，且含有颗粒，原密封采用填料密封。由于填料密封本身的特点，当遇到含有颗粒的介质时，颗粒易集聚在填料的缝隙中。柱塞泵运行时，虽然有辅助泵采用乙醇对填料处进行冲洗，但冲洗效果不太理想，密封点还是逐渐地出现了泄漏，并进而使柱塞泵填料处出现全面泄漏。

2 改进措施

由于填料密封对颗粒介质较为敏感，所以我们采取先清洗后密封的改进方案，即在整个密封结构和密封过程中先采取措施将柱塞周围集聚的颗粒介质清理掉，然后再采用适当的填料进行密封。

2.1 填料密封的改进

根据填料密封的改进方案，我们采用自紧式V型填料，并对集聚在柱塞周围的颗粒进行清理。这种V型填料具有一定的自紧力和自润滑能力，具有带锥度的密封唇，材质为浸胶帘子线。一方面自紧力保证了V型填料在使用过程中磨损的补偿；另一方面该填料为整体结构，减少了人工安装的技术要求，对柱塞运动有一定的导向性能，减少了安装误差。随着柱塞的运动V型填料可将柱塞周围的颗粒介质推到密封区域的外端，从而保证柱塞密封区域的清洁。改进后的V型填料结构如图2所示。

图2 改进的V型填料

在填料的试验过程中，为了减轻柱塞自重对V型填料的影响，我们在总体密封方案中采用了两种不同类型的填料，一种是较软的填料，主要用于密封，另一种是较硬的填料，主要用于支撑柱塞和辅助密封。改进后的密封结构如图3所示。

2.2 工况优化

为了减轻颗粒介质对密封的影响，对冲洗系统也进行了改进。

图3 改进后的密封结构

（1）减轻冲洗泵输送介质脉动的影响。根据主泵的工作原理，在其出口增加了缓冲罐，以平衡出口压力，使液体稳定输出。在冲洗泵出口压力表连接处增加调节手阀，以保证压力表的完好和指示值的准确。

（2）减轻单向阀内漏。单向阀内漏严重影响了冲洗效果。原单向阀为板式阀芯，常常因颗粒的集聚而影响单向阀的密封效果。将单向阀改为球式阀，单向阀附件也做了相应改进。单向阀阀芯形式作了改进后，密封形式也发生了改变，阀球的动作更灵敏，并消除了单向阀内漏对冲洗系统的影响，同时还降低了泵运行时的噪音和振动，大大提高了冲洗泵的冲洗效果。

3 改进效果

通过对柱塞泵填料密封结构和冲洗泵冲洗系统的改进，有效地消除了因柱塞泵填料泄漏而造成的安全、环保隐患，填料的使用寿命也由原来的10天延长至平均45～60天，较大程度地节约了检修成本。同时对泄漏物料还进行了回收、分离和再利用，保证了装置安全、稳定、高效、清洁文明生产，产生了较大的社会效益和经济效益。

瑞士苏尔寿公司收购荷兰先进分离公司

苏尔寿继续巩固其在石油和天然气市场的地位。2014年9月15日，瑞士苏尔寿公司同意收购荷兰先进分离公司 （ASCOM）和荷兰Pro-LabNL公司。这些并购扩大了苏尔寿化工技术（Sulzer Chemtech）事业部的气-液、液-液分离技术和作为市场主要参与者的地位。ASCOM公司的业务包括气-液分离、液-液分离、水处理、固体处理和废气处理。ASCOM为传统的导管型和紧凑型直列分离设备提供了先进的解决方案，可使老化油田的过程系统摆脱瓶颈制约。其技术可显著降低海上、浮置式和陆上加工设施的CAPEX和OPEX。这种先进的技术也可应用于海底处理过程。（钱伯章）

Improvement of Stuffing Seal in Plunger Pump

Jin Wentao

Analyzes the causes of frequent leakages of stuffing in plunger pump.In order to prolong the service life of the stuffing,improves the structure of stuffing seal and the whole sealing system.

Plunger pump;Stuffing;Seal;Leakage;Improvement

TH 32

2014-03-12）

*晋文涛，男，1986年生，助理工程师。平顶山市，467000。