改进CHZE200-250型循环水泵机械密封：损坏原因分析

P-200锅炉循环水泵（型号CHZE200-250）是甲醇装置的关键设备，机械密封型号C8BKC55（多弹簧式，平衡型单端面机械密封）。冲洗方式为带中间冷却器的正冲洗；冷却方式为循环水（硬水）背冷；单管程蛇管式换热器作为中间冷却器。该机械密封平均5天换一次，维修工作量相当大。机械密封损坏时，高温高压介质沿轴喷出。拆下密封后，发现动环、静环及轴套、动环密封表面，尤其是轴套表面布满了水垢，动环卡死。测密封腔之前的冲洗管线水温为130℃，密封腔内温度150℃以上。

1.故障原因分析

因生成水垢将动环卡死，阻止r动环的轴向移动，是造成机械密封泄漏的直接原因。而水垢是因循环水（生水）温度过高，水中可溶的Ca（HCO₃）2、Mg（HCO₃）2在加热至80℃左右时开始析出，沉淀后形成水垢。

P-200机械密封的冷却包括两部分；一部分是正冲洗介质通过中间冷却器后直接冷却密封腔；另一部分是循环水冷却静环，即背冷，不间断地带走动、静环产生的摩擦热。背冷循环水温度是30℃，本身不会产生水垢，只有在加热情况下才产生。

背冷循环水直接与动、静环内径表面接触，动环是钻基硬质合金，静环是浸锑石墨，都是热的良导体。动、静环内径表面的温度，相当于密封腔的温度，也就是说，机械密封损坏的根本原因是密封腔温度过高（>150℃）。因此，只要对密封腔进行足够冷却，便不会析出水垢。当然，还有一条途径，就是将背冷循环水（生水）改为脱盐水（软水）。

2.改进(www.xing528.com)

方案一；改进前中间冷却器壳程（循环水）出水温度为60℃，将此温度提至80℃，为此，将单管程蛇管换热器改为四管程固定管板式换热器。

方案二；中间冷却器仍使用原来的，背冷循环水（生水）改为脱盐水（软水）。

3.效果

在P-200A上做方案一的提升出水水温试验，并将换热器改为四管程固定管板式，连续运行800h后，无故障切换至P-200B，效果十分显著。在P-200B上做方案二的改进循环水试验，连续运行744h无故障，切换至P-200A，效果同样显著。但实际上密封腔温度还是没有降下来，对机械密封来说仍不可靠，而且背冷用的是软水，价格较高，长年累月排往地沟浪费严重。

两种试验比较后，最终决定采用前一种方法，即提升中间冷却器壳程出水水温，将换热器改为四管程固定管板式。改进后，P-200A累计运行11000h，P-200B累计运行9200h，除了各一次正常损坏外，再没有发生由结垢引起的损坏情况。与改进前相比，节省了大量人工，且停产的概率减小。