油庫卸油棧臺(tái)卸油泵機(jī)械密封損壞分析

王啟華

(廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510731)

油庫卸油棧臺(tái)主要用于卸汽車油槽車的重油，其卸油泵一般可選用往復(fù)泵、離心泵、螺桿泵和齒輪泵。往復(fù)泵體積大，價(jià)格較貴，運(yùn)行費(fèi)用高，并需經(jīng)常維護(hù)，現(xiàn)已較少選用。離心泵因容易造成泵抽空現(xiàn)象，起動(dòng)不方便，也不適用于掃槽罐，所以很少單獨(dú)使用?，F(xiàn)在使用較多的是螺桿泵或齒輪泵。粵華發(fā)電有限責(zé)任公司汽車油槽車卸油系統(tǒng)就采用螺桿泵，但在使用中也出現(xiàn)過機(jī)械密封磨擦損壞的情況。為此，通過對(duì)其運(yùn)行方式、維護(hù)等情況進(jìn)行分析，采取有針對(duì)性的措施，以延長機(jī)械密封的使用壽命，減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。

1 系統(tǒng)和設(shè)備情況

該廠油區(qū)油泵房內(nèi)裝有2臺(tái)裝車泵，原設(shè)計(jì)是用于將重油罐的油品往油罐車裝油。裝車泵選用雙螺桿容積式泵，其設(shè)計(jì)出口壓力為0.6MPa。1號(hào)裝車泵的流量為110 m3/h，2號(hào)裝車泵的流量為153 m3/h。根據(jù)該廠的業(yè)務(wù)要求，在油區(qū)增加了1個(gè)臨時(shí)卸車油平臺(tái)，其卸油系統(tǒng)、設(shè)備是利用原有的油管和裝車泵設(shè)備經(jīng)適當(dāng)改進(jìn)而成的，所用的卸油泵即為原有的裝車泵。

2 設(shè)備運(yùn)行情況分析

一般而言，螺桿泵工作時(shí)其螺桿與螺桿之間、轉(zhuǎn)動(dòng)件與固定件之間是利用自身輸送的介質(zhì)作為潤滑劑的，摩擦面處于液體摩擦狀態(tài)。在油罐發(fā)油裝車的工作中，油泵的進(jìn)口有足夠的正壓，能滿足螺桿泵的運(yùn)行要求，所以，裝車泵運(yùn)行很平穩(wěn)，無噪音。

在卸油罐車油品進(jìn)油罐的工作中，由于油罐車出油軟管常用4英寸的橡膠管，阻力較大，裝車泵卸渣油時(shí)，油泵進(jìn)口濾油器前的壓力只有-0.04MPa左右。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，卸完60 t的油品，需要50～60min。由于油罐車的出油軟管過流面積過小，阻力大，流量滿足不了螺桿泵的工作要求，使螺桿泵進(jìn)口側(cè)處產(chǎn)生較高負(fù)壓。由于螺桿泵進(jìn)口側(cè)處于較高負(fù)壓狀態(tài)下，使螺桿泵的機(jī)械密封處漏入空氣。螺桿泵進(jìn)空氣后，使螺桿泵運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子發(fā)生振動(dòng)、竄動(dòng)現(xiàn)象，泵體內(nèi)發(fā)出較大的噪音。同時(shí)，由于機(jī)械密封面漏入空氣，使機(jī)械密封面的潤滑油劑減少，滿足不了機(jī)械密封面的潤滑要求。此時(shí)，會(huì)使機(jī)械密封面由液體摩擦狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻缑婺Σ翣顟B(tài)，摩擦系數(shù)、摩擦力增大，使機(jī)械密封面磨損，再加之由于螺桿泵運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子有較大的振動(dòng)和竄動(dòng)，更增加了機(jī)械密封面的磨損。

另外，操作人員在油罐車油品卸空后，為了防止漏油，采用先關(guān)閉螺桿泵進(jìn)口管的卸油閥，然后再通知值班室人員按鈕停泵的方法，該過程需要1～2min。但由于螺桿泵在抽油罐車罐底油品的過程，泵體內(nèi)的油品已很少，在油罐車抽空，卸油閥關(guān)閉后，螺桿泵體內(nèi)嚴(yán)重缺油，不滿足螺桿泵各潤滑面的潤滑要求。此時(shí)，泵體內(nèi)負(fù)壓很高，大量空氣從機(jī)械密封面漏入泵體，使機(jī)械密封面嚴(yán)重缺少潤滑油劑，磨損嚴(yán)重。

根據(jù)裝車泵卸渣油時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)油泵進(jìn)口濾油器后的壓力下降至-0.07MPa左右時(shí)，油泵的振動(dòng)、竄動(dòng)現(xiàn)象就較嚴(yán)重，泵體內(nèi)會(huì)發(fā)出較大的噪音。

從裝車泵的解體檢查中又發(fā)現(xiàn)，由于油泵發(fā)生較大的振動(dòng)、竄動(dòng)現(xiàn)象，使機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)出現(xiàn)脫位現(xiàn)象。當(dāng)機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)脫位后，由于機(jī)械密封的動(dòng)、靜環(huán)間的密封面接觸不良，容易使密封面磨損，也會(huì)造成油泵軸端密封漏油。

從上述分析可知，機(jī)械密封面磨損的主要原因是油泵進(jìn)油管阻力大，使油品供給不足，以及操作不當(dāng)，造成機(jī)械密封面嚴(yán)重缺少潤滑油劑，工作狀態(tài)惡劣，并且油泵運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子有較大的振動(dòng)和竄動(dòng)，更加快了機(jī)械密封面的磨損。

3 采取的措施

根據(jù)上述分析，考慮到一般油罐車的出口油管大多是采用4英寸的橡膠軟管，可采取以下措施。

(1) 在卸油罐車操作時(shí)，應(yīng)考慮到油品的粘度、溫度，對(duì)油品流動(dòng)性的影響，當(dāng)油品的流動(dòng)性差時(shí)，應(yīng)使用流量較小的1號(hào)泵卸油。

(2) 螺桿泵啟動(dòng)前必須做好暖泵工作，然后開啟螺桿泵進(jìn)口管的卸油閥，進(jìn)行油泵充油，待油泵充滿油后，盤車靈活，才能啟動(dòng)油泵。

(3) 盡量避免螺桿泵在抽油罐車罐底油時(shí)長時(shí)間運(yùn)行。油罐車卸空后，考慮到泵進(jìn)口前油管道較長，管道內(nèi)油品已被抽空，因此應(yīng)先將螺桿泵進(jìn)口管卸油閥關(guān)小，然后通知值班室人員停止運(yùn)轉(zhuǎn)螺桿泵，再迅速全關(guān)閉進(jìn)口管卸油閥。

(4) 由于螺桿泵進(jìn)口管道阻力大，泵進(jìn)口處壓力過低會(huì)引起螺桿泵運(yùn)行的振動(dòng)，因此在符合有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的前提下要盡量縮短螺桿泵的進(jìn)口管道長度，盡量減少閥門、彎管的數(shù)量。

(5) 螺桿泵進(jìn)口前的濾油器，在運(yùn)行中如被雜物堵塞，會(huì)減少濾油器的有效流通面積，從而增加螺桿泵進(jìn)口管道阻力。因此要選用流通面積與進(jìn)口管斷面積的比值較大的濾油器，如可選用比值為30或更大的濾油器?？蛇x用規(guī)格為10目/英寸的濾布，必要時(shí)也可以選用網(wǎng)孔更大的濾布。

(6) 為了能及時(shí)清理被雜物堵塞的濾油器，可考慮在螺桿泵進(jìn)口管道上并列安裝2個(gè)濾油器，一個(gè)運(yùn)行，另一個(gè)備用。當(dāng)運(yùn)行的濾油器被雜物堵塞，濾油器前、后的壓力差增大到一定數(shù)值時(shí)，就轉(zhuǎn)換備用的濾油器運(yùn)行，并及時(shí)清理被雜物堵塞的濾油器，以減少螺桿泵進(jìn)口管道阻力。

4 結(jié)論

通過對(duì)卸油罐車系統(tǒng)、設(shè)備的運(yùn)行分析，并采取了有效的措施后，螺桿泵機(jī)械密封損壞的現(xiàn)象大大減少，機(jī)械密封的使用壽命大大延長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采取措施前，1號(hào)裝車泵機(jī)械密封的使用壽命很短，如機(jī)械密封更換后，只使用了8天，只卸渣油約1600 t，機(jī)械密封就損壞，漏油大。采取有效措施，將1號(hào)裝車泵機(jī)械密封更換后，使用了6個(gè)月，卸渣油約22000 t， 機(jī)械密封仍正常，無漏油現(xiàn)象，可見成效顯著。

1《電廠燃油設(shè)計(jì)》編寫組.電廠燃油設(shè)計(jì)(第二冊(cè))[M].湖北：湖北省電力設(shè)計(jì)院，1977.