張建宇(yǔ)

（中(zhōng)國石(shí)油大慶(qìng)石化公(gōng)司建設公司）

在(zài)某石化公司丁(dīng)辛醇(chún)裝置檢修(xiū)過程中(zhōng)，高(gāo)速泵(bèng)是該裝置檢修的關鍵設(shè)備。高速泵由電機、增(zēng)速箱和(hé)泵體(tǐ)3個部分組成。文中(zhōng)對該丁辛醇裝置高(gāo)速泵的機械密封洩漏原(yuán)因進行(háng)了(le)分析(xī)，有針對性(xìng)的采取設計(jì)改(gǎi)造措(cuò)施，收到理想改(gǎi)造效(xiào)果。

關鍵詞(cí)：高速泵；洩(xiè)漏；機(jī)械密封；改造

高速泵轉速一般(bān)為7 000 r/min，變速箱内有(yǒu)3根軸，屬于立式(shì)泵。高速泵内部(bù)密封件較多，洩(xiè)露的主要原因即密封件洩露(lù)。文中結合某石(shí)化公司丁辛醇裝置檢修(xiū)中丁(dīng)辛醇(chún)裝置(zhì)高速(sù)泵的(de)機械(xiè)密封(fēng)洩漏原(yuán)因進行(háng)分析，并采取了(le)多項(xiàng)改造(zào)措施。

1.高速泵機(jī)械密封洩(xiè)漏原(yuán)因分析

機(jī)械密(mì)封以(yǐ)及高位油(yóu)罐密(mì)封構成(chéng)了(le)高速(sù)泵密封系統。高(gāo)速泵機械密封(fēng)的洩露(lù)點主要(yào)包括(kuò)軸(zhóu)套與(yǔ)軸(zhóu)間的密封、動、靜環間密(mì)封、靜環(huán)與靜環座(zuò)間的密(mì)封(fēng)以(yǐ)及(jí)密封(fēng)端蓋與泵(bèng)體間的密封等(děng)［1］。

低壓(yā)蒸發(fā)分離器尾液泵的軸承箱(xiāng)側與(yǔ)泵(bèng)殼(ké)側之(zhī)間存(cún)在1個空腔(qiāng)，空腔的作(zuò)用是(shì)一旦葉輪側機械密(mì)封或齒輪(lún)箱側機(jī)械密封(fēng)出現洩漏，保證(zhèng)洩漏的液體均流入空(kōng)腔(qiāng)體内(nèi)，再從腔體出口(kǒu)排出泵(bèng)殼(ké)外，一(yī)般用油杯存儲(chǔ)，這樣操作人員(yuán)便知(zhī)機封洩漏。此時(shí)需通(tōng)過補(bǔ)充潤滑油來緩(huǎn)解漏(lòu)油問(wèn)題，并(bìng)要定期(qī)補充潤(rùn)滑油(yóu)，丁辛(xīn)醇裝置高(gāo)速(sù)泵的密封油罐内(nèi)的壓(yā)力值(zhí)設置(zhì)為0.1 mpa，一(yī)旦低(dī)于此(cǐ)值就(jiù)需補(bǔ)液(yè)。不僅增(zēng)加成(chéng)本(běn)，也解決不(bú)了(le)根本問題(tí)，最後隻(zhī)能(néng)是介(jiè)質與(yǔ)密封液及(jí)齒輪(lún)箱(xiāng)潤滑油(yóu)全部(bù)流入腔内(nèi)通過油(yóu)杯(bēi)顯示(shì)，這樣(yàng)不僅導緻介質大量洩露(lù)，而且還(hái)會(huì)使密(mì)封油罐内(nèi)的壓(yā)力(lì)過高，導(dǎo)緻密(mì)封系統嚴重磨(mó)損。在(zài)正常(cháng)運轉(zhuǎn)時，機械(xiè)密封動環與連接軸同(tóng)步轉(zhuǎn)動，不發生(shēng)相對運動。軸與(yǔ)軸套及(jí)動環與(yǔ)軸套之(zhī)間的密(mì)封主(zhǔ)要靠o形圈實(shí)現(xiàn)靜密封。而(ér)軸套的磨(mó)損則說明密封(fēng)油罐内的壓(yā)力過高(gāo)，使得(dé)動環(huán)與軸(zhóu)套(tào)之(zhī)間發(fā)生了(le)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導緻機械密(mì)封(fēng)洩露［2］。

丁辛(xīn)醇的高速(sù)泵最(zuì)高轉速達7 000 r/min。在較高轉速下(xià)，易造成端面較大的相對(duì)滑動(dòng)，并産生大(dà)量摩擦熱(rè)量(liàng)，使介質(zhì)産生氣蝕現象(xiàng)。如果(guǒ)氣(qì)蝕量過(guò)大，對(duì)泵殼(ké)内造成嚴重(zhòng)損傷，還會導緻轉子出(chū)現振(zhèn)動，對(duì)高速(sù)泵機械密封也會造成損(sǔn)傷，如果機械密封的(de)動靜(jìng)環(huán)磨損嚴重，将直(zhí)接(jiē)導緻介質洩漏。

2.尾液(yè)泵機封(fēng)洩漏的(de)問題(tí)

丁(dīng)辛醇裝(zhuāng)置高(gāo)速泵的機械(xiè)密封由3組動(dòng)靜環之間配合(hé)密封，其中(zhōng)葉輪(lún)側機械(xiè)密封是2個靜環共用1個(gè)動環，密封腔内(nèi)用白(bái)油進(jìn)行密(mì)封，而齒輪(lún)箱側用1組(zǔ)動靜環對(duì)齒輪箱側(cè)潤滑油進行密封。理(lǐ)論上，密封(fēng)面(miàn)産(chǎn)生的(de)所有(yǒu)承載(zǎi)能力(lì)應(yīng)用(yòng)于負(fù)荷微(wēi)凸體機械接觸承載與流(liú)體膜承(chéng)載。因此(cǐ)，在高速(sù)泵(bèng)正常(cháng)運轉(zhuǎn)時，後兩者的産生的承載力(lì)應與(yǔ)前者的(de)承載力相等。然(rán)而，根(gēn)據對(duì)高速(sù)泵軸套(tào)的磨損情況進行分析(xī)與計算(suàn)，對(duì)于造(zào)成高(gāo)速泵(bèng)機(jī)械(xiè)密封洩露(lù)的原因判(pàn)斷中(zhōng)，可歸(guī)結為(wéi)尾(wěi)液(yè)泵在運行過(guò)程中由(yóu)于外置密(mì)封油罐内(nèi)白油(yóu)壓力過大導緻(zhì)葉輪側動靜環之間(jiān)磨損嚴重(zhòng)，造成(chéng)尾液(yè)泵的機封洩漏。還有(yǒu)1種可能是(shì)密(mì)封o型圈(quān)是丁(dīng)苯(běn)橡膠材(cái)質，不耐油，造成(chéng)o型圈膨脹(zhàng)，是動(dòng)靜環(huán)之間(jiān)承受(shòu)來自o型圈的膨(péng)脹壓(yā)力，導緻機(jī)封洩漏。

3.尾(wěi)液泵(bèng)機封(fēng)的改造(zào)

通(tōng)過對(duì)高速(sù)泵機(jī)械密(mì)封(fēng)洩露原(yuán)因的(de)分析，結合高速泵實際裝(zhuāng)配、使用情(qíng)況，總(zǒng)結出消除高速泵機封洩露現(xiàn)象關(guān)鍵要降低(dī)高(gāo)速(sù)泵泵體中機封(fēng)面的載荷(hé)，而增加磨(mó)損軸(zhóu)套裝配間(jiān)隙的(de)方法最(zuì)為(wéi)有效。

3.1 靜環和o型圈的(de)改造

大多(duō)數機(jī)械密封(fēng)的(de)靜環(huán)選用樹脂石墨(mò)，而石(shí)墨環在高速泵高轉(zhuǎn)速運(yùn)作過程中(zhōng)發生(shēng)磨損産生的粉(fěn)末會(huì)随(suí)着軸承(chéng)運動(dòng)聚集(jí)在o型(xíng)圈處，尤其是當(dāng)粉末聚集(jí)在(zài)聚四氟乙(yǐ)烯(xī)刃形(xíng)的密封(fēng)處(chù)，不但會使(shǐ)密封刃産(chǎn)生(shēng)壓(yā)痕，嚴(yán)重時(shí)還将影響補償(cháng)環作(zuò)用的發揮(huī)。在改(gǎi)造過程中(zhōng)，靜環選用了強度高(gāo)耐高(gāo)溫以(yǐ)及摩擦性能較(jiào)好的浸(jìn)銀(yín)石墨(mò)環，以保障高速(sù)泵運(yùn)轉的穩定性。

保證o型圈彈(dàn)性對保(bǎo)障高(gāo)速(sù)泵的(de)機械密封性能(néng)極為關鍵。根據對o型圈膨脹原因的分析(xī)可知，丁(dīng)苯橡(xiàng)膠(jiāo)不耐白油，需要将o型圈(quān)的密封(fēng)材質(zhì)更換為耐(nài)油(yóu)的全氟醚橡膠。丁(dīng)辛(xīn)醇裝置(zhì)高速泵密(mì)封圈的數量非常多，多次(cì)洩漏的原(yuán)因(yīn)均源于o型圈(quān)，因此選擇(zé)o型圈(quān)時要考慮(lǜ)所接(jiē)觸的介(jiè)質(zhì)，需有(yǒu)效保(bǎo)障o形圈密(mì)封效果，提高機(jī)械密(mì)封的可靠(kào)性。

3.2 51d及51c動(dòng)環的改造

對于(yú)丁辛醇(chún)裝置(zhì)高速泵機封(fēng)（51d及51c）而言，其端(duān)面比壓值(zhí)具有密封端面(miàn)2側的壓力為(wéi)零的特點，所以若是高(gāo)速泵機械密封(fēng)的端面(miàn)比壓值(zhí)較大，反而會使機械密(mì)封磨損(sǔn)加劇。因此(cǐ)對于(yú)高速(sù)泵機械密(mì)封的(de)改造應在保持(chí)原(yuán)有(yǒu)的端(duān)面比壓(yā)不變的(de)基礎(chǔ)上(shàng)對動環(huán)進行(háng)重新設計(jì)，采取新的(de)變動(dòng)環的材質和結構。動環的材質可選(xuǎn)用硬(yìng)質的(de)合金(jīn)材(cái)料，軸套(tào)選用314材質，同時(shí)需加(jiā)大動環厚(hòu)度［4］。

3.3 尾液(yè)泵的吸(xī)入側(cè)改造(zào)

丁辛(xīn)醇裝置(zhì)高速泵(bèng)入口處一般未設置y形過(guò)濾器，導緻大量的雜(zá)質就會(huì)從(cóng)入口進入到高速泵(bèng)的内(nèi)部(bù)，導(dǎo)緻其(qí)機械密封的洩(xiè)露的進(jìn)一(yī)步嚴重化。因此，在對(duì)高速泵進(jìn)行安(ān)裝時必須?介質(zhì)的入口處安裝1個y形過(guò)濾(lǜ)器，以便達到過(guò)濾大(dà)量(liàng)顆粒雜塵，改(gǎi)善丁辛(xīn)醇(chún)裝置此類(lèi)高速泵的(de)工作環(huán)境。

（4）靜環(huán)補償元件(jiàn)的設(shè)計改造

丁辛醇(chún)裝置的高速泵整體泵腔的尺(chǐ)寸無法(fǎ)調整，一(yī)般通(tōng)過增加補償(cháng)元件的補償(cháng)量來改(gǎi)善(shàn)效果(guǒ)。必須注(zhù)意的是，一般的(de)補償元件采用(yòng)多彈簧(huáng)的形(xíng)式。使用彈(dàn)簧的最大缺點(diǎn)是如果(guǒ)增(zēng)大彈簧的(de)補償量，時(shí)間過長将會導緻(zhì)彈簧失效［5］。

除(chú)此之外(wài)，由于丁辛醇(chún)的高速泵(bèng)産生的(de)轉(zhuǎn)速最(zuì)高可達10 275 r/min，因此，此(cǐ)類高速(sù)泵(bèng)在高(gāo)速運(yùn)作時導(dǎo)緻(zhì)的高速振動，也(yě)是高速(sù)泵發生(shēng)機械密封洩露的因(yīn)素之一。所(suǒ)以為改善(shàn)尾液泵機(jī)封洩(xiè)露的(de)情況，需(xū)要對補(bǔ)償元(yuán)件進行進(jìn)一步的改(gǎi)造或(huò)選型。鑒(jiàn)于此，可(kě)供使(shǐ)用(yòng)的(de)具體方法(fǎ)就是在不(bú)對軸向尺寸進(jìn)行調整的前提(tí)下，調(diào)整、改變靜(jìng)環彈(dàn)性元件的(de)材質(zhì)、結(jié)構。往往補償(cháng)元件采用(yòng)波(bō)紋管(guǎn)的形式(shì)會更優于(yú)彈(dàn)簧(huáng)的形式，較好發揮密封(fēng)的補償(cháng)性能，更加有效(xiào)的降低補償機(jī)構的摩擦力(lì)，進(jìn)而改善了靜環(huán)的随(suí)意(yì)性(xìng)。此外，相對(duì)與多(duō)彈簧(huáng)機構，金(jīn)屬波紋管能(néng)夠(gòu)有效的(de)彌補尾液(yè)泵高(gāo)速旋轉(zhuǎn)彈性補償的(de)不足(zú)。同時，在加上(shàng)對靜環(huán)及動環(huán)的大力的改(gǎi)造創(chuàng)新下(xià)，大大延(yán)長了丁辛醇(chún)裝置此類高(gāo)速泵機(jī)封的(de)使用壽命(mìng)，提高(gāo)了工作效(xiào)率。

4.結(jié)束語

某石化丁(dīng)辛醇裝置(zhì)在高(gāo)速泵長期頻繁(fán)的檢修(xiū)過(guò)程中(zhōng)，經過(guò)一系列的(de)洩露原因(yīn)分析(xī)，總結(jié)經(jīng)驗，最終(zhōng)在機械(xiè)密(mì)封改(gǎi)造上取得重大突破，不僅(jǐn)提高了工(gōng)作效率，避(bì)免不(bú)必要的切(qiē)換停車時間，節(jiē)省了檢修人員(yuán)的用工(gōng)成(chéng)本，同(tóng)時降低(dī)了生産成本，确保了生(shēng)産裝置的(de)平穩(wěn)長效(xiào)。

來源(yuán)：《煉油(yóu)與化工》

（版(bǎn)權歸原作(zuò)者(zhě)或機構(gòu)所有）