張建宇

（中(zhōng)國石油大慶石(shí)化公司建(jiàn)設公司）

在某石化公司丁辛(xīn)醇裝置檢修過程中，高速泵是該裝(zhuāng)置檢修的關鍵設(shè)備。高速泵由電機、增速箱和泵體3個部分組成。文中對該丁辛醇裝置高(gāo)速泵的機械密封洩(xiè)漏原因進行了(le)分析，有針對性的采取設計改造措(cuò)施，收到理想改造效果。

關鍵詞：高速泵；洩漏(lòu)；機械密封；改造

高速泵轉速一般為7 000 r/min，變速箱内有3根軸，屬于立式(shì)泵(bèng)。高(gāo)速泵内部密(mì)封件較多，洩露(lù)的主要原因即密(mì)封件洩露。文中結合某石化公司丁辛醇裝置檢修中丁辛醇裝置(zhì)高速泵的(de)機械密封洩漏原因進行分析，并(bìng)采取了多項改造(zào)措施。

1.高速泵機械密封洩漏原(yuán)因分(fèn)析

機械密封以及高位油罐密封構成了高速泵密封系統。高速泵機械(xiè)密封的洩露點(diǎn)主要包括軸套與軸(zhóu)間的密封(fēng)、動、靜環間密封、靜環與靜環座間的(de)密(mì)封以及密封(fēng)端蓋與泵體間的密封等［1］。

低壓蒸發分離器尾液泵的軸承箱側與泵殼側之(zhī)間存(cún)在1個空腔，空腔的作用是一旦(dàn)葉輪側機械(xiè)密封或齒(chǐ)輪箱側機械(xiè)密封出現洩漏(lòu)，保證洩(xiè)漏(lòu)的液體均流入(rù)空腔(qiāng)體内，再從腔體出口排(pái)出泵殼(ké)外，一般用油杯存儲，這樣操作人員便知機封洩漏。此時需(xū)通過補充潤(rùn)滑油來緩解漏油問(wèn)題，并要定期補充潤滑油，丁辛醇裝置高(gāo)速泵的密封油罐内的(de)壓力值設置為0.1 MPa，一旦低于此值就需補液。不僅增加成本，也(yě)解決不了根本問題，最後隻能是介(jiè)質與密封液及齒(chǐ)輪箱潤滑油全部(bù)流入腔内通過油杯顯示，這樣不僅(jǐn)導緻介質大量(liàng)洩露，而且還會使密(mì)封油罐内(nèi)的壓力過高，導(dǎo)緻密(mì)封系統嚴重磨損。在正常運轉時，機械密(mì)封動環與連接軸同步轉動，不(bú)發生相對運動。軸與軸套及動環與軸套之間的密封主要靠O形圈實現靜密封。而軸套的磨損則(zé)說明密封油罐内的壓力(lì)過高，使(shǐ)得動環與軸套之間發生了相對(duì)運動，導緻機械密封(fēng)洩露［2］。

丁辛醇的高速泵最(zuì)高轉速達7 000 r/min。在較高轉速下，易造成端(duān)面較大的相對(duì)滑動，并産生大量摩擦熱(rè)量，使介質産生氣蝕現象。如(rú)果氣蝕量過大，對泵殼内造成嚴(yán)重損傷，還會導緻轉子出現振動，對(duì)高速泵機械密(mì)封也會(huì)造成損傷，如果機械密封的動靜環磨損嚴重，将直接(jiē)導緻介質洩漏。

2.尾液泵機封洩(xiè)漏的(de)問題

丁辛醇裝置高速泵(bèng)的機械密封由3組動靜環之間配合密封，其中葉輪(lún)側機械密封是2個靜環(huán)共用1個動環，密封腔内(nèi)用白油進行密封，而齒輪箱側用1組動靜環對齒(chǐ)輪箱側潤滑(huá)油進行密封。理(lǐ)論上，密封(fēng)面産生的所有(yǒu)承載能力應用(yòng)于(yú)負荷微(wēi)凸體機械(xiè)接觸承載與流體膜承載。因此，在高速泵(bèng)正常運轉時，後兩者的産生的(de)承載力應與前者的承載力相等。然而，根據對高速泵(bèng)軸套的(de)磨損情況進行分析與(yǔ)計算，對于造成高速泵(bèng)機械密封洩露的原因判斷中，可歸結為尾液(yè)泵在運行過程中由于外置密封油罐内白油壓力過大導緻(zhì)葉輪側動靜環之間磨損嚴重(zhòng)，造成尾液泵的機封洩(xiè)漏。還有(yǒu)1種可能是密封O型圈(quān)是丁(dīng)苯橡(xiàng)膠材質，不耐油，造成O型圈膨脹，是(shì)動靜環之間承受來自O型圈的膨脹壓力，導(dǎo)緻機封洩漏。

3.尾液泵(bèng)機封的改造

通過對高速泵機械密封洩露原因的分析，結合高速泵實際裝配、使用情況，總結出消除高速泵機封(fēng)洩露現象關鍵要降低高(gāo)速泵泵體中機封面的載荷，而增加磨(mó)損軸套裝配間隙的方法最為有效。

3.1 靜環和O型圈的(de)改造

大多(duō)數機械密封的靜環選用樹脂石墨，而石(shí)墨環在高速泵高轉速運作過(guò)程中發生磨損産生的粉末會随着(zhe)軸承運動聚集(jí)在O型圈處，尤其是當(dāng)粉末聚集(jí)在聚四氟乙烯刃形的密封處(chù)，不但會使密封刃産(chǎn)生壓痕，嚴(yán)重時還将影響補償環作用的(de)發揮。在改造過程中，靜環選用(yòng)了強度高耐高溫以(yǐ)及摩擦(cā)性(xìng)能較好的浸(jìn)銀(yín)石墨環，以(yǐ)保障高速泵運轉的穩定性。

保證O型圈彈性對保障高速(sù)泵的機械密封性能極為關鍵(jiàn)。根據對O型(xíng)圈膨脹原因的(de)分析可知，丁苯橡膠不耐(nài)白油，需要将(jiāng)O型圈的密封材質更換為耐油的全氟醚橡膠。丁辛醇裝置高速泵密(mì)封圈的數量非常多，多次洩漏的原因均源于O型圈，因此選擇O型圈時要考慮所接(jiē)觸的介質，需有效(xiào)保(bǎo)障O形圈(quān)密封效果，提(tí)高機械(xiè)密封的可靠性。

3.2 51D及51C動環的改造

對于丁辛醇(chún)裝置高速(sù)泵機封（51D及51C）而言，其(qí)端面比壓值具有密(mì)封端面(miàn)2側的壓力為零的特點，所以若是高速泵機械密封的端面比壓值較大，反而會使機械密封磨損加劇。因此對于高速泵機械密封(fēng)的改(gǎi)造應在保持(chí)原有的端面比壓不變的基礎上對動環進行重(zhòng)新(xīn)設計(jì)，采取新的變動環的材質和結構。動環的材質可選用硬質的合金材料，軸套選用314材質，同時需加大動環厚度［4］。

3.3 尾液泵的吸入側(cè)改造

丁辛醇裝置高速泵入(rù)口(kǒu)處(chù)一般未設置Y形過(guò)濾器，導緻大量的雜質就(jiù)會從(cóng)入口進入到高速泵(bèng)的内部，導(dǎo)緻其機械密封的洩露的(de)進一步嚴重化。因此，在對高速泵進(jìn)行安裝時必須?介質的入口處安裝(zhuāng)1個Y形過濾器，以便(biàn)達到過濾大量顆(kē)粒雜塵，改善丁辛醇裝置此類高速泵的工作環境。

（4）靜環補償元件的設計改造

丁辛醇裝(zhuāng)置的高速泵整體(tǐ)泵腔的尺寸無法調整，一般通過增加補償(cháng)元件的補償量來改善效果。必(bì)須注意的是，一般的補償元件采用多彈簧的形式。使用(yòng)彈簧的最大缺點是如果增(zēng)大(dà)彈簧的補償量，時間過長将(jiāng)會導緻彈簧失效［5］。

除此之(zhī)外，由于丁辛醇的高速泵産生的轉速最高可達10 275 r/min，因此，此類高速泵在高(gāo)速運作時導緻的高速振動，也是高速泵發生機械密封洩露的因素之一。所以為改善尾液泵機封洩露的情況，需要對補償元件進行進一步的改造或選型。鑒于此，可(kě)供使用的具體方法(fǎ)就是在不對軸向尺(chǐ)寸進行調整的前(qián)提(tí)下，調整、改變靜環彈性元件的材質、結構(gòu)。往往補償元件采用波紋管的(de)形式(shì)會更優于彈簧的形式，較好發揮密封的補償性能，更加有效的降低補償機構的摩擦(cā)力，進而改善了靜環的随意性。此外，相對(duì)與多彈簧機構，金屬波紋管能夠有效的彌補尾(wěi)液泵高速旋轉彈性補償的不足。同時，在加上對靜環及動環的大力的改造創(chuàng)新下，大大延長了丁辛醇裝置此類高速泵機封的使用(yòng)壽命，提高了(le)工作效(xiào)率。

4.結束語

某石化丁辛醇裝置在高速泵長期頻繁的檢修過(guò)程中，經過一系(xì)列的(de)洩露原因分析，總結經(jīng)驗，最終在機械密封改造(zào)上取得重大突破，不僅(jǐn)提高了工作效率，避免不必要的切換停車時間，節省了檢修(xiū)人員的用(yòng)工成本，同時降低了(le)生産成本，确保了生産裝置的平穩長效(xiào)。

來源：《煉油與化(huà)工》

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