浅析连续混合器底端密封组件的破损及优化措施

熊　伟（重庆顺安爆破器材有限公司,重庆　401420）

浅析连续混合器底端密封组件的破损及优化措施

熊伟
（重庆顺安爆破器材有限公司,重庆401420）

摘要：JWL-Ⅲ型乳化炸药生产线所使用的连续混合器底端密封组件主要材质是氟橡胶其工作温度为-20～200℃,密封的硬度会随温度的升高而变软。在带压情况下当温度达到150℃时，橡胶密封会软化失效，严重时密封件破损直至大量物料泄漏。根据现场破损情况进行分析，改进密封组件结构，保证该设备的正常运行，减少安全隐患。

关键词：连续混合器;密封组件;聚四氟乙烯;优化;措施

1　前言

JWL-Ⅲ型高温敏化乳化炸药生产线的连续混合器安装在装药管路系统上，是密闭的，其转速最大不超过800rpm，线速度不超过6.7m/ s，出口压力为0.3～0.5Mpа，物料温度为92～93℃。由于输送物料的特殊性，既要保证产品的质量又要保证安全的前提下决定了密封件的使用性能的工艺要求。

2　故障现象

某厂某日正常生产时连续混合器底部密封组件处突然大量气体喷出，监控人员立即采取应急处理，按下紧急停机按钮。现场发现密封组件处压盖4颗连接螺栓及压盖严重变形、4套氟橡胶骨架油封严重损坏、其中从上向下排列的第二套油封损坏最为严重，在圆周的一个位置被严重向外变形并损坏、第4套油封被挤压扁平，所有密封件及其之间的隔圈（材质为四氟乙烯）未发现灼伤痕迹，主轴上亦未发现灼伤痕迹，所有隔圈未见有摩擦现象（见图1）。

图1

3　故障分析

（1）连续混合器主轴硬度要求≥85HRC实际不够,材质为2Cr13，无镀层，该材质含碳量比传统不锈钢更高）。轴表面发现有1～2mm磨痕（见图2）,密封间磨痕处堆积硝酸铵等物料。

（2）分析密封组件变形来自冲击力，不是静态力，且提供有足够初始能量造成。润滑脂包在硝酸铵表面，将润滑油脂置换完有较长过程。硝酸铵分解、放热、长时间摩擦，热量聚集，有可能导致燃烧、爆炸。

（3）下密封组件受气体膨胀涨开，若直接爆轰，须有高温、高压，充满能量，达到某种程度才行。也不是主轴冷却水断流导致，即使断流也不会出现那种严重情况。爆炸反应在正氧平衡时产生黄色气体，有毒气体量是负氧的6倍，反应后主要生成氮氧化物，负氧平衡时产生黑色气体，反应后主要生成碳氧化物。若爆炸，一定得将油相点燃，会留下痕迹，据查看没发现。密封唇与主轴在圆周上有摩擦，其它死角地方是静态的，唇有摩擦物料则漏。看到的是密封腔内残留静态的物料，密封组件膨胀开，说明该物料产生了气体膨胀。怀疑密封内可能有硝酸铵和发泡剂D发生反应；四氟乙烯垫圈在气体膨胀下也可以变形膨裂。由此推断，密封腔内药出问题了。

（4）发泡剂D成分硫氰酸钠起分散调节亚硝酸钠的作用，D到底发生了什么反应，产生气体在1分多钟使密封外圈膨胀、内圈收紧，抱紧主轴，致连续混合器电流增加。若在密封唇角上爆，密封整体会炸开，不会是密封涨开，就能解释发现的各种现象了。骨架油封间的四氟乙烯垫圈与主轴的相对运动在一定情况下加剧了事故影响。其分为轴向力，是摩擦力，切向力，在≤45°角时就会相对转动，但不足以变成爆炸性反应。

图2

4　优化措施

4.1连续混合器优化方案

（1）解决密封静死角问题，采用螺钉固定（即定位销）密封圈和垫圈，消除其间相对运动问题。

（2）将装药膜管内径由16.6mm改为19.5mm以降低敏化机系统压力。

（3）在冷却水管道出口处安装流量计，实时监测主轴冷却水流量。

（4）电机的保护电流及断水停机时间降低，主轴转速在不影响产品质量情况下尽可能降低（根据现场生产情况进行摸索）。

4.2动态敏化改为静态敏化方案

此方案改动较大，将现有连续混合器设备拆除重新制作管路安装静态分散器，由原来的动态敏化改为静态敏化方式，彻底解决密封组件泄漏问题。操作维护简单化，药品质量也能得到有效保证。

表1

5　结语

连续混合器通过合理的改造无论从设备使用上还是安全的角度都能得到有效的改善。但是要想解决连续混合器带来的一系列问题主轴磨损、漏料、影响生产时间较长等情况，就需得由动态敏化改为静态敏化。静态敏化工作可靠，使用寿命长，维修强度、成本大大降低。

参考文献：

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[2]周志.浅论乳化炸药生产工艺及其安全管理[J].采矿技术,2006,6(02):37-39。

[3]何楠,吴龙祥.我国乳化炸药工艺及设备的现状与发展趋势[J].爆破器材,2006,35(03):17-21.