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[工业] 走进化工行业,带你了解大型热油离心泵

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发表于 2019-4-20 19:15:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 主唱 于 2019-5-5 08:52 编辑

去年在老版连发了几篇化工行业的大型机泵的拆解或操作原理帖:带你走近石化行业机修:维修250AYIII-150型柴油离心泵|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2452328;戴上安全帽跟我走!带你认识大型离心压缩机|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2469123;一网打尽,带你认识大型往复式压缩机|http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2508794,也许是行业特点,少人了解,人气不高,但居然都被授精了,这对我是一个莫大的鼓励。从输送油品的轻重来分,机泵又分轻油泵重油泵,好,带你看过了轻油泵,这次是带你看一台重油泵,因为如果输送的介质是重油的话,一般是在加热高温状态下的,否则重油会凝固,所以重油泵一般也是热油泵,这是一台渣油热油泵。此帖子顺着检修投运过程给感兴趣的你开开眼。


一、交出检修

这台泵是因后轴承密封泄漏而拆修的,此泵的输送介质是石油一次加工中较重的渣油或蜡油等以及它们的混合物,漏出的油是黑乎乎粘乎乎的,这是某个夜班此泵密封突然喷漏后的现场(这里为及时发现漏油的班组点个赞,否则可能一场大火),上面铺上了厚厚一层木糠:
漏油现场.jpg   

交出给机修钳工拆解前应达到检修条件,先要停电,我们有一套交换停送电牌的机制用于防止误停/送电,操作工把电牌交给电工后,电工凭电牌进行停或送电,除此之外,检修电设备还在要开关柱挂上禁动牌:
检修禁动牌.jpg

流程上也要切断介质并挂禁动牌:
禁动牌.jpg

消压、放空介质(如是彻底拆解还要用轻质油冲洗置换),要知道,此泵正常工况下介质压力就是搬一块400斤的石头压在你的拇指上(你的姆指能承受400斤)。这是另一台在用的机泵的出口压力表。近20MPa压力:
出口压力.jpg
        
二、机泵的动力源——电机
        离心泵分为提供动力的电机和泵两大部分,虽然拆解的是泵,作为拆解帖,还是要介绍带动它的电机。这是一台大型离心泵,它有多大?这是检修工人正站在旁边可作一下对比,工人站的那端是机泵,工人背后那个绿色的宠然大物就是电机:
IMG20190316100759.jpg

输送的介质在我们这装置是用于进料的,是原料泵,对于连续性生产的重要性不言而喻,所以这样的原料泵共有三台,互为备用,这是泵房,最前面那台就是准备拆修的:
泵房.jpg

这是电机的铭牌参数;2700KW每分钟近3000转,使用6KV高压:
电机参数.jpg


电机因为大,运行时线圈会发热,这种大型电机都加有冷却水,就象电脑玩家给自己的爱机加水冷一样:
冷却水管.jpg

冷却水管2.jpg

加了冷却水又有漏水的隐患,所以有专门的漏水报警器:
冷却水系统.jpg

此外还有温度监测,这是热电偶在线测温,信号送入中控室DCS中,内操可以从电脑中直接监控:
电机测温点.jpg

这些绿点红点是外操人工测量点,外操巡检时定时定点用红外测温枪和测振仪实测并记录温度振动数值 :
外操测温点2.jpg

外操测温点.jpg

电机运转时会发热,担心超温,但停运备用时又怕温度过低而受潮,所以又设有电机加热器,这是电机加热器的开关:
电机加热器.jpg

此外,润滑油是必不可少的,因为是大型机泵,不是那种简单的油杯式润滑而采用的是中央润滑油系统,这套润滑油系统较为复杂,后文详述。这是用于电机的润滑油管道,上面有润滑油视镜,可观察润滑供应是否正常:
润滑油系统.jpg



三、密封系统

此次是因为密封泄漏而拆解的,介绍完电机,就从密封拆解讲起吧。
这是钳工在拆前轴承密封管等连接组件:
拆前轴承拆连接组件.jpg

这是拆开联轴器后的泵前轴承:
前轴承.jpg

这是拆出来的联轴器(也叫对轮),就是电机与泵之间传递动力的连接部件(因为这台是大型机泵,电机与泵之间还有变速箱),两者是软联接,对轮两端有缓冲垫的:
对轮.jpg


泄漏的是后密封,为什么也拆前密封呢?是因为两副密封使用寿命差不多的,为提高效率,减少拆修的次数,实际生产中多是同步更换的。
这是后密封拆解的各角度视图:
后轴承组件剖面.jpg

后轴承半剖面.jpg

后轴.jpg

好学的你可能会问,用低压力介质去密封高压力介质,怎么实现的?我也一样好学,前面发柴油泵那帖时就有这个疑问,这次通过请教设备管理人员,终于有点明白了,就是靠这种梳状密封环对泵内高压介质渐次减压实现密封的,当介质真有泄漏,到密封腔的压力已很低了:
梳状密封.jpg

梳状密封2.jpg

拆开的密封接口上的标识:
密封入口.jpg

密封出口?.jpg


图中标识“F”是一级密封冲洗油入口,标识“BI”、“BO”的分别是二级密封的进、出口(这些是通过我自己实际观察所得)。 为什么分一、二级密封呢?还是先复习下机泵密封的前世今生(前帖有介绍):机泵都需要密封,否则里面的介质会泄露出来,轻则损失压头,重则污染环境,甚至造成火灾爆炸事故,所以机泵的密封一直是机泵运行维护的重点难点,以前多用机械密封、填料密封,随着环保意识日益加强,现在多用串联密封,基本上可以杜绝介质外漏。两种密封串联起作用,所以产生一、二级密封,一级密封就是接触介质的第一道密封,因为是接近介质的,要么是介质漏出来,要么是密封液漏进泵,所以一级密封液选用的都是与输送介质物化性能接近的介质,我们选用是一种比渣油轻的柴油,既便于流动不易凝固,重点是即使漏进去混合也关系不大,因为都是同系一次加工产物,根据相近相容的原理,它还兼任冲洗的作用,所以又叫冲洗油,在此一起叫密封冲洗油。因为它要么漏进泵内,要么漏出二级密封(见下文),所以只有入口没有出口。

冲洗油由冲洗油罐和冲洗油机泵组成的冲洗油系统特供,从这里送过来:
冲洗油.jpg

进入泵密封腔前有就地压力表监测,要保证它的供应压力比密封腔高0.1-0.2MPa(为什么要求压力要高这么一点,给个眼神自己体会),还有流量计,调节其流量在红线上下限之间:
密封冲洗油流量.jpg


二级密封比较复杂,它是一个闭路循环系统,有进口也有出口,使用46*润滑机油作密封液,初始投用时,将密封油加入密封罐到规定油位,机泵运转时,靠泵轴运转产生的离心力和密封液的自重实现循环流动。有泄漏时,密封罐的液位、压力和密封油进出温度会有变化(会有什么变化,再给个眼神你自己体会)。相对于一级密封,这级密封所起的密封作用是辅助的了,所以在某些语境又叫辅助密封,而它又是以前机械密封发展演变而来,所以有时又叫机械密封,比如,下面这个现扬操作看板,一会儿说辅助密封,一会儿说机械密封,我初接触时也是傻傻分不清楚(编这个看板的语文肯定是机械设备老师教的):
密封操作看板.jpg

这是二级密封冲洗油罐,用的是52方案:
密封冲洗油系统.jpg

因液位计也同步拆换,旧液位计已拆下,蒙上了防尘薄膜:
密封罐液位计.jpg

回头再看轴承密封。这是准备更换的新的密封:
新密封组件.jpg

密封分轴承前后密封,这里有“电机端”字样的是靠电机的前密封(有些是打“驱动端”字样,后密封就是非驱动端了):
密封组件电机端标识.jpg

把密封组件更换,要进行同心度校准,这是钳工用于对中的激光对中器:
激光对中仪3.jpg



三、润滑油系统

前面说了,这种大型机泵不是那种油杯润滑小打小闹的了,采用的是一种集中供油的的“中央”润滑油系统。其简单流程如下:
润滑油系统流程原理图.jpg
从流程原理图中看出,这种润滑油系统不仅给现在检修的原料泵供油润滑,还供给另外的泵,是一种中央供油系统,所以原油泵虽然在抢修,但此润滑系统一样是正常运转的,原料泵试运投用时,只须确认润滑油压力正常,把相关阀门改通即可,但是为了帖子完整性和大家对这个大家伙的了解,还是深入讲一下。

这是润滑油系统的全貌,不算简单吧:
润滑油系统流程.jpg

换个角度,从润滑油地下罐这边拍——为什么这油罐要设置在地下?这是为了与机泵形成位差,润滑后能自动流回罐中。润滑油先加入这个地下油罐,再用两台互为备用的油泵抽出:
润滑油系统的油泵.jpg

这里互为备用的是真正意义的备用,投在自动状态时,两台泵是自动互为备用的,也就是在运泵跳停时,另一台会自动启动而无须人工干预。为什么要设置自动模式,因为大型动设备运转中的润滑是至关重要的,一刻也不能中断。而有自动模式的机泵盘车时须打回手动,防止自启动,盘完车再打回自动:
油泵开关柱.jpg

油泵送出来到冷却器,这是两组水冷器,也是互为备用,切换时进出口同步切换,通过红圈中那个“X”旋臂:
润滑系统之水冷器.jpg

这里是冷却器阀门开度走向标志:
润滑油系统之水冷器走向标识.jpg

润滑油温通过这些绿色管线的循环水阀开度来调节:
润滑油系统这冷却水.jpg

冷却后是过滤,也是两台互为备用:
润滑油系统之过滤器.jpg

润滑油过滤器切换标志:
润滑油系统之过滤器走向标识.jpg


同样的,这种大型机组的润滑油系统还设有高位油罐,就是润滑油系统投用时先把部分润滑油送上一个高位油罐,机组正常运行中,油罐保持一定油位(油罐中的油保持流动,送至各润滑点,少部分油从溢流管流回油箱)。当润滑油泵跳停或机组停运时,润滑油由高位油罐提供,满足机组停运时惰走的需要。为了表明这是个高位罐,特意从地面往上拍的,高空中红圈那个就是高位油罐:
润滑油系统之高位油罐.jpg

为了控制油压,系统设置了多达四个调节阀(参看前面的流程原理图),而油压正常对于机泵运转太重要了,所以设置了油压联锁,又为了避免假信号导致的误动作,取压点不止一处,比如这些都是油压联锁开关:
润滑油系统压力联锁点.jpg

为了保持油压的稳定,还设置了多达四个蓄能器,这些东西就象一个个皮球,肚皮里面能涨能缩,以保持油压相对稳定:
润滑油系统储能罐.jpg

最终润滑油送到机泵各润滑点:
润滑油系统2.jpg



四、投用准备

钳工拆修完成,这种重要机泵要尽快备用的,紧接着就是机泵的试运投用了。
如果介质含水或带气,泵容易抽空,所以先要灌泵排气,打开入口,将介质从入口引入,然后打开低点排水(在入口缓冲罐就要进行脱水,这里只是稍开即关,确认一下),打开高点排气,这高低点就是两个小阀门,但操作工实操考试必考,因为你首先要知道那阀在哪,可不能做光说不练假把式。这是高点放空:
高点就地放空.jpg


因为输送的是热介质,为了消除热应力,泵在备用或投运前都要进行预热,就是从出口经过一条特设的预热线把热油引入泵体,你会问,前面灌泵不是开了入口吗?进出口的介质温度都一样的(泵没有加热功能)。对,但只开入口介质没有流动呀。可是,你开出口介质可是倒流的。我要的是介质流动产生加热效果,介质走向有毛关系?就你话多。这条是预热线:
预热线.jpg



五、试运投用

这种大型离心泵运行中有两怕,一怕抽空,二怕憋压。前面灌泵排气、脱水预热等一系列工作都是为防止开泵抽空作准备的,启动后最怕就是憋压了,如果小于最小连续稳定流量,将引起泵的振动超标,影响轴承及密封寿命,导致泵泄漏及效率下降等。为了防止憋压,这种高压泵一般都设有最低流量线,在泵启动后未切入系统时,泵出口介质从这条线打回泵入口缓冲罐。这条就是泵出口最低流量线:
最小流量线.jpg

最低流量线上有三道阀,一道是手动闸阀,只作全开或全关,不作调节和节流,只在开停工或检修等特殊情况用到,一道是电动阀,由外操现场操作:
最小流量线电动阀1.jpg

第三道是DCS控制的角阀,由内操控制,实际操作中,泵启动后,前面说的两道阀是全开,由内操把角阀调节阀开一半多开度,确保流量大于最低流量。
相应地,出口也有三道阀,一道也是手动闸阀,一道现场操作的风动闸阀,为了让操作工清楚阀门开度,这里有标记,阀杆上移是开:
阀门开关方向指示.jpg

它是用仪表风驱动的,这是开关箱:
出口阀.jpg

打开,里面是操作手柄:
出口阀操作手柄1.jpg

手柄上有开关标识:
出口阀操作手柄.jpg

说了半天,其实这种阀是初始设置的,现在都不用了,实际操作中都是让它保持全开,现在只用第三道阀来控制了,这道阀是与入口电动阀一样的:
现场电动阀.jpg

它是由电机驱动的,但是由外操现场操作开关控制:
现场电动阀操作按钮.jpg

这里有开度显示:
现场电动阀开度指示.jpg

泵切入系统时,想不到吧?出口阀是由外操控的,而内操只是控制最低流量线阀门,外操一边开大出口电动阀,内操一边关小最低流量线阀门,直至去系统的出口流量达到要求。重点要说的是,这种原料泵由于太重要了,所以设置了最低流量联锁,当流量低于联锁值时,泵会跳停以保护泵不至于损坏,这是现场流量测量的一次表箱,左边那个是操作流量一次表,右边那个是联锁(ESD)一次表:
流量现场一次表.jpg

这是打开表箱:
流量联锁点.jpg

看得懂DCS操作画面的就更明白了,红圈中那个P102B就是拆修的机泵:
DCS.jpg


应该指出的是,泵启动时,流量不可避免的有一个由零到大或者波动的过程,所以启动时候要将泵最低流量联锁打旁路,等到正常切入系统,流量正常了再将联锁投回。
特别说明的是,以上说的是一台泵启动切入系统的情况,如果两台泵切换,就涉及到两台泵共四个阀门的操作,这样,内、外操更要密切配合,尽量减少进料流量的波动。

以上就是化工行业一台热油泵从拆修到投运的粗略的全过程,我所能接触到的大型化工动设备基本发完了,以后再想看,有点难哦。帖子中涉及的图片及文字仅作交流学习之用,转帖请与本人联系。如有不当之处,欢迎同行交流。
         我们也不是不解风情的理工男,有时也喜欢哼下歌,可以每帖一歌吗?
https://changba.com/s/TEARxbQ68Eul19_eIiVOKA?&cbcode=RkvQSz26klrzsu_S0HSUt_O27EbFXZBNLtUzbtcICj_YpvCNGG-TAxNql2BMW1HbMJQVkH4q-xPQiljCX0wLUh0bNSd2FW4K8D2Bo5vb9TUxJ-x0P56AVoJiWkOqxPVv

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待定d + 10 謝謝分享
aers000 + 20 为啥用的是木糠,不是沙子!

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发表于 2019-4-20 21:08:46 | 显示全部楼层
大家伙,为啥叫离心泵呢?

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同行不用说,外行说不懂。你用心看完我这系列帖子就懂了  详情 回复 发表于 2019-4-22 10:00

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发表于 2019-4-20 21:26:38 | 显示全部楼层
开眼界了,LZ在石化厂干活?

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帖子人气很少啊,没有人对这些感兴趣的吗?编这些帖子很费精力的,我到底还要不要继续啊?  详情 回复 发表于 2019-4-22 11:24
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发表于 2019-4-21 22:44:41 | 显示全部楼层

LZ是安全监理吧,化工装置安装结束只要投料了再检修不让无关人员在现场的。 要不是维修那就一定是安全了。

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本人是尘世一迷途小书童而已。  详情 回复 发表于 2019-4-27 15:05

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 楼主| 发表于 2019-4-22 10:00:14 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
轻烟 发表于 2019-4-20 21:08
大家伙,为啥叫离心泵呢?

同行不用说,外行说不懂。你用心看完我这系列帖子就懂了
 楼主| 发表于 2019-4-22 11:24:12 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
ljlun 发表于 2019-4-20 21:26
开眼界了,LZ在石化厂干活?

帖子人气很少啊,没有人对这些感兴趣的吗?编这些帖子很费精力的,我到底还要不要继续啊?

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偶想主要是大多数搞电子的对重型机械兴趣不大的原因,毕竟平时工作、生活都接触不到,没啥帮助,不能积累多少实用经验 悄悄告诉你,其实偶也是凑个热闹,LZ勿怪!  详情 回复 发表于 2019-4-22 11:30
很期待啊,就喜欢这些大家伙,谢谢楼主。  详情 回复 发表于 2019-4-22 11:26
发表于 2019-4-22 11:26:24 | 显示全部楼层
主唱 发表于 2019-4-22 11:24
帖子人气很少啊,没有人对这些感兴趣的吗?编这些帖子很费精力的,我到底还要不要继续啊? ...

很期待啊,就喜欢这些大家伙,谢谢楼主。

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不用谢,同行吗?写完了,再来看看,如果能看得进去的,说明你入行了。  详情 回复 发表于 2019-4-24 22:26
发表于 2019-4-22 11:30:39 | 显示全部楼层
主唱 发表于 2019-4-22 11:24
帖子人气很少啊,没有人对这些感兴趣的吗?编这些帖子很费精力的,我到底还要不要继续啊? ...

偶想主要是大多数搞电子的对重型机械兴趣不大的原因,毕竟平时工作、生活都接触不到,没啥帮助,不能积累多少实用经验
悄悄告诉你,其实偶也是凑个热闹,LZ勿怪!

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了解。既然是行业拆解板块,隔行如隔山,当然不能要求所有人都喜欢,我一定会把帖子续完的,哪怕是不干这行了。  详情 回复 发表于 2019-4-22 15:04
 楼主| 发表于 2019-4-22 15:04:09 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
ljlun 发表于 2019-4-22 11:30
偶想主要是大多数搞电子的对重型机械兴趣不大的原因,毕竟平时工作、生活都接触不到,没啥帮助,不能积累 ...

了解。既然是行业拆解板块,隔行如隔山,当然不能要求所有人都喜欢,我一定会把帖子续完的,哪怕是不干这行了。
发表于 2019-4-23 09:13:38 | 显示全部楼层
从化工厂辞职一年了,看到很亲切啊,哈哈哈

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为啥辞职?帖子更新了,快来找碴,看你是不是真在化工厂干过。  详情 回复 发表于 2019-4-24 12:39
 楼主| 发表于 2019-4-24 12:39:20 | 显示全部楼层
于小于 发表于 2019-4-23 09:13
从化工厂辞职一年了,看到很亲切啊,哈哈哈

为啥辞职?帖子更新了,快来找碴,看你是不是真在化工厂干过。

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倒班倒够了,换了个单休的工作  详情 回复 发表于 2019-4-25 10:48
发表于 2019-4-24 15:10:31 | 显示全部楼层
好期待好期待,真是开了眼界了。

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你注册就是为了看帖子的吧?总不发帖,不过,还好,看帖还会回帖,你是潜伏在坛子里的同行吗?  详情 回复 发表于 2019-4-24 21:09
 楼主| 发表于 2019-4-24 21:09:24 | 显示全部楼层
djcddd 发表于 2019-4-24 15:10
好期待好期待,真是开了眼界了。

你注册就是为了看帖子的吧?总不发帖,不过,还好,看帖还会回帖,你是潜伏在坛子里的同行吗?

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对,就是为了看帖的。我从小就喜欢拆东西,但是一般情况下拆了就装不回去了,所以我特别喜欢这个论坛,有很多大神拆各种东西,讲解里面的结构,很多看不懂,但是就是喜欢。  详情 回复 发表于 2019-4-25 09:05
 楼主| 发表于 2019-4-24 22:26:34 | 显示全部楼层
djcddd 发表于 2019-4-22 11:26
很期待啊,就喜欢这些大家伙,谢谢楼主。

不用谢,同行吗?写完了,再来看看,如果能看得进去的,说明你入行了。

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很可惜不是,我是搞路桥的,但是从小就喜欢机械,对这种东西完全没有抵抗力。虽然一点基础知识没有,看不懂,但是就觉得很厉害很感兴趣。看你写的帖子很过瘾。  详情 回复 发表于 2019-4-25 09:03
发表于 2019-4-25 09:03:34 | 显示全部楼层
主唱 发表于 2019-4-24 22:26
不用谢,同行吗?写完了,再来看看,如果能看得进去的,说明你入行了。 ...

很可惜不是,我是搞路桥的,但是从小就喜欢机械,对这种东西完全没有抵抗力。虽然一点基础知识没有,看不懂,但是就觉得很厉害很感兴趣。看你写的帖子很过瘾。

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你们看着过瘾,那么我写帖子也会写得很过瘾的。我们都好这口,缘分哪。  详情 回复 发表于 2019-4-25 11:15
发表于 2019-4-25 09:05:15 | 显示全部楼层
主唱 发表于 2019-4-24 21:09
你注册就是为了看帖子的吧?总不发帖,不过,还好,看帖还会回帖,你是潜伏在坛子里的同行吗? ...

对,就是为了看帖的。我从小就喜欢拆东西,但是一般情况下拆了就装不回去了,所以我特别喜欢这个论坛,有很多大神拆各种东西,讲解里面的结构,很多看不懂,但是就是喜欢。
发表于 2019-4-25 10:48:25 | 显示全部楼层
主唱 发表于 2019-4-24 12:39
为啥辞职?帖子更新了,快来找碴,看你是不是真在化工厂干过。

倒班倒够了,换了个单休的工作
 楼主| 发表于 2019-4-25 11:15:00 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
djcddd 发表于 2019-4-25 09:03
很可惜不是,我是搞路桥的,但是从小就喜欢机械,对这种东西完全没有抵抗力。虽然一点基础知识没有,看不 ...

你们看着过瘾,那么我写帖子也会写得很过瘾的。我们都好这口,缘分哪。
发表于 2019-4-25 17:11:40 | 显示全部楼层
真是发现及时,我们车间原来一台渣油泵密封泄漏,一场大火烧的上方管线跟扭麻花似的,后来也改成双端面密封,安全多了!

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这种算双端面密封吗?我以为就叫串联密封。欢迎交流。  详情 回复 发表于 2019-4-25 20:11

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 楼主| 发表于 2019-4-25 20:11:22 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
512330096 发表于 2019-4-25 17:11
真是发现及时,我们车间原来一台渣油泵密封泄漏,一场大火烧的上方管线跟扭麻花似的,后来也改成双端面密封 ...

这种算双端面密封吗?我以为就叫串联密封。欢迎交流。
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