设备管理与维修2021翼1
（上
侯炳颖
（兰州石化检维修中心，甘肃兰州730060）
摘要：80万吨/年烃重组装置泵-106机封在运行过程中频繁发生机封泄漏故障，影响机泵正常运行和装置长周期运行。对泄
漏故障进行分析，从机封拆检情况、校核端面比压等确定机封泄漏原因，改进机封结构，从而解决机封频繁泄漏故障，延长设备运行周期。 关键词：
机封泄漏；端面比压；故障分析；结构改进中图分类号：
TQ052.4文献标识码：
B DOI ：
10.16621/jki.issn1001-0599.2021.01.771设备概况
80万吨/年催化汽油烃重组装置泵-106采用丹东克隆双端面（外机封为多弹簧式、内机封为焊接波纹管式）机械密封，机封 静环材料为浸青铜石墨，动环材料为SiC ，冲洗方案采用PLAN
11+51方案。该泵的工作介质为烃、
蚀刻刀模
溶剂、水（176益），入口压力0.02MPa ，
钢水脱氧出口压力2.2MPa ，转速2950r/min 。在运行过程中，该泵频繁发生机封泄漏故障。2机封泄漏原因分析
从机封的拆检情况来看，
机封失效表现在以下4个方
面：淤机封波纹管断裂（图
1）
；于驱动端内机封O 形圈膨胀失效；盂内机封静环抽出失效（图2）；榆内机封静环破裂失效。
泵-106采用的C65-95/C8B-90型双端面机封总成，是由内机封和外机封两对密封组成。自开工以来，所有的密封故障均发生于内机封，除了O 形圈耐蚀性问题和波纹管断裂问题之外，其余故障现象均是在泵运行期间，该双端面机封的内机封静环防转销直径过小且一侧磨成平面（实际有效厚度仅为1mm ），机封在抽空情况下静环很容易从定位销处脱出、无法复位，造成机封动、静环不平行，机封泄漏。
机封外径与泵机封安装止扣采用一道O 形圈来进行密封，作用是阻绝内机封的径向泄漏。现场检修发现，O 形
圈使用后在较短时间内均会发生膨胀和软化现象，影响使用效果，造成介质外漏。
3机封结构改进
在该泵运行过程中，因为操作原因、运行状况会经常出现抽
空的现象，且从操作上无法完全消除抽空现象，所以对原装机封进行改造。
3.1
确定改造方案
该型机封静环材料为浸青铜石墨，动环材料为SiC ，冲洗方
案采用PLAN 11+51方案。
（1）针对泵经常抽空的情况，为内机封加装防抽空装置：使用环形卡簧将内机封静环固定（图3）。（2）在机封径向O 形圈内侧增加一道O 形圈，并用聚四氟乙烯包覆O 形圈，以增强密封圈抗溶剂腐蚀的能力（图4）。
（3）为了验证该内机封在突发情况下的辅助密封作用可靠性，对其端面比压进行校核。3.2
几何尺寸及相关工艺参数
密封端面内径d 1=92.4mm ，密封端面外径d 2=102.4mm ，密
封直径d b =95mm ；轴转速n =2950r/min ；密封端面平均直径d m =（d 1+d 2）/2=97.4mm ；密封
面宽度b =（d 1-d 2）/2=5mm ；密封端面摩擦因数f =0.1（普通机械密封无实验数据时可取该值）。由此可以计算出载荷系数K=A e /A 。 对于内流式机封，A e =仔d 2
2-d 2
b 蓸蔀/4，A =仔d 2
2-d 2
1蓸蔀/4，所以K=
l型套筒扳手d 22-d 2b 蓸蔀/d 22-d 21
蓸蔀。其中，d 1和d 1分别为密封端面的内径和外径，d b 为密封直径；A e 为介质压力作用在补偿环上使之与非补偿环趋于闭合的有效作用面积，A
为密封端面面积。
图1机封波纹管断裂
图2机封静环抽出图3加装了静环防抽空
卡簧的改装机封结构
设备管理与维修2021翼1
（上
）图4机封辅助径向
密封圈的改造情况代入上式，计算得到K =0.749。从计算结果来看，机封属于部分平衡型机封。
3.3
端面比压的计算
已知数据：动环内径d 1=92.4mm ，动环外径d 2=102.4mm ，平衡直径d b =
95mm ，
弹簧个数i =12。按照该机封弹簧的使用条件，选择弹簧材料为不锈钢
3C r 13，该弹簧材料剪切弹性模量G =
7700kgf/mm 2，弹簧中径D =7.0mm ，
弹簧丝径d =1.0mm ，弹簧有效圈数n =7，弹簧旋绕比C=D/d =7，弹簧平均压缩量驻l =3.5mm ，密封面液膜反压系数姿=0.707（液态烃），密封面载荷系数K =0.749，轴转速n =2950r/min ，密封面平均直径d m =97.4mm ，SiC —石墨许用p c v 值[p c v ]=18MPa ·m/s 。
（1）弹簧力。因为弹簧刚度k =9.8伊（G伊D ）/（8伊n伊C 4）
，代入数值得k =3.93kgf/mm ；又因为弹簧力F T =仔d 2
2-d
2
14
P T =i伊k 伊驻l ，代入
数值得弹簧比压P T =0.108MPa 。该型机封属于中速机械密封，
弹簧比压推荐值为0.15~0.3MPa 。从计算结果来看，弹簧比压
值略低于推荐值。
（2）该型机封的封液压力为0.47MPa 。（3）对于双端面机械密封，靠近大气侧的外机封端面比压计算公式为P c =P T +（K -姿）P f 。其中，P f 为封液压力，
代入数值，得P c =0.108+（0.749-0.707）伊0.47=0.128MPa 。
（4）校核端面比压值。因为摩擦副平均周速v =仔伊d m 伊n 60伊1000
，代
入数值得v =15.03m/s ，所以[P c ]=[P c v ]/v =1.198MPa 。明显可以看出，P c 约[P c ][P c v ][P c v ]。4小结
（1）从机封端面比压的计算结果来看，其满足机封的使用要
求，但是对于内装式机封在低黏度介质工况下的推荐端面比压
0.2~0.4MPa 来说，
该值略显过小。在高温状态下，当端面比压小于端面间温度升高时密封流体或冲洗介质的饱和蒸汽压时，液态的流体膜将会汽化，使密封面磨损加剧，密封失效。（2）在现有条件、不改变机封密封端面尺寸的情况下，将机封弹簧的压缩量从3.5mm 增至5.0mm ，重新校核其弹簧比压，P T =0.154MPa ，
达到弹簧比压推荐值的下限以上。相应地，其机封端面比压增大至P c =0.174MPa ，也接近推荐值的下限。
（3）该泵自2017年改造以来，已连续运行30个月，运行效果良好。
dvi画面分割器
参考文献
瓶嘴［1］顾永泉.机械密封实用技术［M ］.北京：机械工业出版社，2001.［2］孙玉霞，李双喜，李继和，等.机械密封技术［M ］.北京：
化学工业出版社，2014.
［3］王蓉，魏强，沈文朋.催化汽油醚化装置分馏塔顶回流泵机封故障分
析［J ］.化工机械，2019（3）：341-342.
〔编辑吴建卿〕
数据机房空调系统节能优化
张玲
（上海迪普自动化技术有限公司，上海
201100）
摘要：数据机房在运行过程中，各种设备会释放出大量热量，为了避免温度过高引发事故，要在数据机房中安装空调，空调运行期
间会消耗掉大量能源，对数据机房内的空调系统进行优化，减少能耗，确保数据机房稳定运行。
关键词：
大数据；数据机房；空调系统；计算机中图分类号：TU831
文献标识码：B
DOI ：10.16621/jki.issn1001-0599.2021.01.78
0引言
数据中心空调系统是确保数据机房中电子设备正常运行的
关键辅助系统，其在运行过程中能耗会随着数据机房中电子设备对运行环境以及功率密度的改变而发生变化，而空调系统的能耗在整个数据机房运行中的能耗占比大概在25%~35%，因此降低能耗成为数据机房运营方重点关注的内容。
1数据机房空调系统的作用
数据机房中的设备都是由精密机械、微电子等各种设备构成的，这些设备在应用期间容易受到湿度、温度等各项因素的影
响。温度和湿度对于数据机房的运行会造成直接影响，温度过低
会导致采用的绝缘材料变脆，而温度过高则会导致印刷电路板
结构变弱，容易引起问题，影响设备的使用性能，无法发挥出相应的作用[1]。同时，对于数据机房设备性能，湿度也是其中的一项影响因素，若湿度较高，水蒸气会在电介质材料或电子软件表层形成水膜，造成元器件有通路形成，破坏设备；若湿度过低，极易积累静电压[2]。
循环流化床锅炉脱硫为了确保数据机房中的温度和湿度始终都处在合理范围内，要在数据机房中安置空调系统，通过对空调系统的应用，完成对数据机房中温度和湿度的控制，确保数据机房中各种设备在运行时的稳定性，
延长设备寿命。
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