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超高压引发剂计量泵的单向阀泄漏问题一直影响着高压聚乙烯装置的平稳运行。因为超高压柱塞泵一旦泄漏,将导致反应温度波动较大,从而影响产品的质量,甚至导致全线停车。由于此种超高压双柱塞泵输出压力最高为290MPa,国内同类设备很少,可提供的资料数据也很少,没有成熟的检修维护经验,因此,如何对其加以系统的分析,找出泄漏原因,解决存在的问题,提高其运行的周期,将是本文所讨论的主要问题。
本文通过分析该泵单向阀密封的结构形式和特点,针对泵在运行过程中出现的泵头组件泄漏故障,分析了单向阀内漏与外漏,以及填料磨损严重的原因。指出问题的主要矛盾是确定加载到密封阀座上的预紧力大小。因阀座密封面上的受力是非线性接触问题,无法用解析方程式表明,所以采用有限元方法进行了进一步的计算。通过建立单向阀密封的有限元计算模型,对单向阀座密封的接触破坏和泄漏进行了分析,确定了高压端接头螺纹的最大和最小上扣扭矩,分析了等效应力和接触应力随扭矩和内压的变化规律,制定了相应的超高压泵阀座密封的安装操作规程。
在采用以上措施后,经过近一年的观察统计,这些措施大大提高了机器配件的使用寿命,延长了设备稳定运行的周期,由原来的平均700多个小时增加到1600小时。对下游关键设备——超高压压缩机的稳定运行提供了良好的条件,进而提高了整个装置工艺参数的平稳率,产品的质量得到了进一步改善。同时阀座备件的使用量大大减少,节省了外汇的支出。