泵軸承密封不耐磨損、高溫的解決方案

【資料簡(jiǎn)介】

（一）出現(xiàn)問題：軸偏離引起高振動(dòng)，縮短了機(jī)械密封的壽命，同時(shí)產(chǎn)生噪音。

　　解決方法：用聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料的葉輪口環(huán)配合不銹鋼的泵殼口環(huán);用我們材料的喉部襯套代替原有的石墨襯套。

　　結(jié)果：減小了振動(dòng)幅度，從而延長(zhǎng)了密封使用壽命和軸承使用壽命，增強(qiáng)了泵的自由運(yùn)作。很多泵在使用中都是以盤根作為填充物，盤根主要作用是防泄漏，但也起到軸承的作用，穩(wěn)定軸。目前很多泵已經(jīng)將盤根改為機(jī)械密封，隨著機(jī)械密封的轉(zhuǎn)變，軸承影響沒有了，而軸偏離（高振動(dòng)及相關(guān)影響）成了問題。

　　用聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料改善泵，成功地解決了客戶的問題，主要有以下兩點(diǎn)：

　　1） 聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料是一種無(wú)金屬磨損、不咬合的材料。這使得運(yùn)轉(zhuǎn)間隙縮小（只有API規(guī)定的金屬材質(zhì)隙間的一半），較小間隙的襯套可以穩(wěn)定軸，較小間隙的口環(huán)可以進(jìn)一步限制泄漏及泄漏速度。隔膜泵、磁力泵、離心泵

　　2） 聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料是一種高強(qiáng)度、高性能的熱塑性材料。它易于注塑，能夠吸收振動(dòng)及沖擊，而在被替代的金屬是會(huì)引起振動(dòng)及軸的磨損。

　　零部件：配用可移動(dòng)的密封軸套及Teflon的軸承

　?。ǘ┏霈F(xiàn)問題：支撐軸承劇烈磨損。工廠試用了很多不同材料如碳、石墨、有填充物的Teflon材料，試圖找到一種合適的來(lái)解決磨損及軸偏離的問題，所有材料2到3個(gè)月就報(bào)廢了。其中聚四氟乙烯材質(zhì)的產(chǎn)品因磨損而使得軸磨損，產(chǎn)生極大泄漏，導(dǎo)致機(jī)械密封失效。

　　解決方法：用聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料代替原來(lái)使用的有填充物的PTFE軸承。

　　結(jié)　　果：聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料支撐軸承安裝后，已經(jīng)成功運(yùn)作超過13個(gè)月，使用后第8個(gè)月時(shí)，攪拌器中心部分被拆下暫時(shí)用到其他設(shè)備，那時(shí)候，工作人員檢測(cè)了攪拌器軸承，發(fā)現(xiàn)每邊每英寸泄漏量小于0.005，此時(shí)平均故障間歇時(shí)間提高了300%到400%。

　?。ㄈ┏霈F(xiàn)問題：此泵是以不銹鋼和帶硬外殼的不銹鋼作口環(huán)和襯套。一般來(lái)講，泵的間隙干轉(zhuǎn)是因?yàn)檫\(yùn)作過程中吸入量的減少產(chǎn)生，而主要的一些干轉(zhuǎn)情況常會(huì)導(dǎo)致泵過早的損壞，金屬部件也受到極大損傷。而這些泵的平均故障間隔時(shí)間也只有六個(gè)月之久。

　　解決方法：用聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料代替不銹鋼的葉輪口環(huán)和襯套，運(yùn)作間隙降低大約50%。

　　結(jié)　　果：用聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料改進(jìn)過的泵現(xiàn)在已經(jīng)使用了一年多。以前運(yùn)作過程中一些不良狀況常會(huì)出現(xiàn)，引起間隙性干轉(zhuǎn)，使泵無(wú)法工作，但經(jīng)過聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料更新已經(jīng)使得這種現(xiàn)象延緩。此外，客戶也出具報(bào)告：通過采用聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料材質(zhì)對(duì)其改造，縮小了運(yùn)作間隙，泵的輸出流量已增長(zhǎng)了400gpm，同時(shí)也對(duì)其它兩臺(tái)多級(jí)泵進(jìn)行了更新。

　　（四）出現(xiàn)問題：劇烈振動(dòng)，泵效率低

　　解決方法：用聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料作泵殼口環(huán)及襯套。運(yùn)轉(zhuǎn)間隙由API標(biāo)準(zhǔn)降低到每英寸轉(zhuǎn)動(dòng)直徑0.0015英寸。

　　結(jié)　　果：起始振動(dòng)0.600英寸/秒 ，改進(jìn)后振動(dòng)0.094英寸/秒，效率提升5%。

　　振動(dòng)方面：振動(dòng)減小的原因如下：

　　1） 再循環(huán)流動(dòng)和它對(duì)轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定影響減小 ;

　　2） 間隙減小，軸的跑動(dòng)減小;

　　3） 天然熱塑性材料有易注塑性能，吸收震動(dòng)或沖擊。

　　效率方面：效率提高是因?yàn)闇p小了泵殼與葉輪環(huán)之間的間隙。在泵的此處間隙反過來(lái)會(huì)減少內(nèi)部再循環(huán)。

　　可靠性方面：此泵已經(jīng)連續(xù)工作四年多了，該煉油廠也已經(jīng)將聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料用在十多臺(tái)泵上。

　　聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料抗研磨材料的優(yōu)點(diǎn)特性及應(yīng)用 ：

　　a.具有杰出的抗磨損性能. 在有研磨顆粒的工況中優(yōu)于橡膠、青銅、碳石墨等材料。

　　b.廣泛用于污水泵、海水泵（工作環(huán)境是沙粒和其它研磨粒）中的襯套， 管線泵軸承和碗口耐磨環(huán)。

　　c.只推薦作為固定部件用（由于材料的溫度限制）。

　　d.相比于其它的非金屬材料，抗研磨復(fù)合材料 具有更好的抗化學(xué)腐蝕性。

　　e.相比于橡膠襯套和其它金屬材料，聚酰亞胺碳纖維復(fù)合材料材料具有非常低的摩擦系數(shù)