多級高壓離心泵泵節(jié)密封優(yōu)化改造

陳磊 楊紹澤

摘??要：某油田聯(lián)合站內(nèi)高壓水平注水泵長時間受高礦化度污水腐蝕，泵節(jié)處頻繁發(fā)生滲漏且不能得以有效治理。本文分析了泵節(jié)滲漏原因，提出了對端面密封優(yōu)化改造、增設(shè)兩級泵節(jié)密封的方案，實(shí)現(xiàn)了水滲漏通道的三級絕對密封，徹底解決了多級高壓離心泵泵節(jié)滲漏的難題，大幅度提高了設(shè)備使用率并取得較大的經(jīng)濟(jì)效益，值得同行借鑒、推廣。

關(guān)鍵詞：多級離心泵;高壓;密封;優(yōu)化改造

引言

某聯(lián)合站有6臺高壓水平注水泵，運(yùn)行壓力為15.0MPa。已運(yùn)行8年，日均運(yùn)行超20h，機(jī)泵進(jìn)入疲勞期。同時因長期受高礦化度污水的侵蝕，泵節(jié)處頻繁發(fā)生滲漏，污水泄漏污染環(huán)境，浸泡機(jī)泵基礎(chǔ)使其嚴(yán)重受損，“低老壞[1]”開始處于常態(tài)化且不能得以有效解決，使得每年需要更換至少2個腐蝕嚴(yán)重的泵節(jié)，設(shè)備使用率大大降低，嚴(yán)重影響了正常的污水回注，增加了維修人員工作強(qiáng)度;同時機(jī)泵帶病運(yùn)行可能導(dǎo)致高壓刺漏傷人、設(shè)備損壞等安全事故，存在較大的安全環(huán)保隱患。然而更換6臺高壓水平注水泵需要耗費(fèi)大量的費(fèi)用及時間，同時還影響聯(lián)合站年度注水指標(biāo)。因此，探索出一套有效解決高壓水平注水泵泵節(jié)滲漏方法尤為關(guān)鍵和迫切。

1.滲漏原因分析

為得到切實(shí)可行的技改方案，對聯(lián)合站6臺高壓水平注水泵18個泵節(jié)15天內(nèi)的滲漏量進(jìn)行評估，對比機(jī)組累積運(yùn)行時間，發(fā)現(xiàn)3#、5#高壓水平注水泵運(yùn)行時間較長，其出口端泵節(jié)滲漏最為嚴(yán)重，故選取3#、5#高壓水平注水泵作為技改對象，對其進(jìn)行拆檢，發(fā)現(xiàn)機(jī)泵本體端面、泵節(jié)及密封面受到嚴(yán)重腐蝕，丁晴O型圈密封環(huán)變形甚至損壞。分析得出，泵節(jié)滲漏是密封損壞失效，高壓污水滲入泵節(jié)密封面，長期腐蝕所致。

2.改造措施

針對高壓污水通過泵節(jié)接觸面滲漏至泵節(jié)端面，加劇端面腐蝕，導(dǎo)致滲漏加劇，需要切斷滲漏源頭，使高壓滲漏污水無法通過泵節(jié)滲漏至泵節(jié)端面，聯(lián)合站從優(yōu)選密封圈、滲漏污水減壓兩大方面制定改造措施。

2.1優(yōu)選密封圈，提高密封強(qiáng)度

原機(jī)泵采用的密封方式為僅節(jié)間端面處安裝一個丁晴O型圈，受長期的污水腐蝕和端面擠壓，密封環(huán)迅速變形甚至損壞，滲漏加劇。因此優(yōu)選級間密封面處密封圈材質(zhì)，加強(qiáng)密封圈的強(qiáng)度和耐腐蝕性尤為重要，聯(lián)合站通過與機(jī)泵維護(hù)人員反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)選出具有優(yōu)異的氣密性、耐高溫、卓越的耐腐蝕性和良好的抗老化性能的氟橡膠O型圈。

2.2前移密封環(huán)，三級密封減壓

通過泵節(jié)凹槽加工，前移O型密封環(huán)，使污水無法進(jìn)入泵節(jié);同時增設(shè)兩級泵節(jié)密封環(huán)，對高壓滲漏污水進(jìn)行逐級減壓;最后在泵節(jié)端面上車削榫型結(jié)構(gòu)凹槽，增設(shè)第三級密封環(huán)，涂抹密封脂，以實(shí)現(xiàn)高壓污水滲漏通道的三級絕對密封。

基于上述優(yōu)化方案，聯(lián)合站跟蹤3#、5#高壓水平注水泵實(shí)施泵節(jié)密封改造后試運(yùn)3個月的運(yùn)行工況，改造效果明顯，泵節(jié)無一滲漏。

2014年，對聯(lián)合站其余4臺泵及油田片區(qū)內(nèi)其他聯(lián)合站有多個存在類似問題的多級離心泵從以下四方面實(shí)施了相應(yīng)改造，跟蹤改造機(jī)泵6個月的運(yùn)行工況，收效良好。

第一，車削修復(fù)腐蝕密封面，保證密封面處光滑、清潔;第二，優(yōu)選級間密封材質(zhì)為氟橡膠O型圈，保證密封圈的強(qiáng)度和耐腐蝕性;第三，前移O型圈位置以降低密封面接觸水的幾率，防止腐蝕發(fā)生;第四，對端面及泵節(jié)上進(jìn)行特定的機(jī)械凹槽加工，壓入氟橡膠O型圈，涂抹密封脂，以實(shí)現(xiàn)高壓污水滲漏通道的三級絕對密封。

3.改造效益評價

表2??2014年度1—12月高壓水平注水泵節(jié)約費(fèi)用表

從表1和表2可以看出，聯(lián)合站在此次高壓水平注水泵密封優(yōu)化改造過程中投資了一定費(fèi)用，但也取得了較大的直接經(jīng)濟(jì)效益。同時，其社會經(jīng)濟(jì)效益同樣可觀，主要表現(xiàn)在以下三個方面：

第一，已改造機(jī)泵泵節(jié)無一滲漏，降低了機(jī)泵維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，清掃頻次由1次/天降至2次/周;第二，大幅度提高了設(shè)備使用率，與2013年同期相比水平注水泵使用率提高了12.4%，提月均提高約300h;第三，確保順利實(shí)現(xiàn)聯(lián)合站年度注水指標(biāo)，緩解環(huán)保壓力。

4.結(jié)論

利用創(chuàng)新型三級密封優(yōu)化改造，由內(nèi)向外逐級降低滲漏污水壓力，實(shí)現(xiàn)了水滲漏通道的絕對密封，成功解決了多級高壓離心泵密封失效、漏滲的難題，實(shí)現(xiàn)了機(jī)泵的零滲漏，提高了機(jī)泵使用率，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，為多級高壓離心泵維護(hù)、改造提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]王繼龍.多級高溫離心泵改造[J].化學(xué)工程與裝備，?2011.2.

[2]顧永泉.流體密封[M].北京：中國石化出版社，1990.

第一作者簡介：

陳磊（1980-）男，漢族，新疆人，大學(xué)?？?，工程師，畢業(yè)于新疆工業(yè)高等?？茩z測技術(shù)與儀器儀表專業(yè)，主要從事原油處理、集輸技術(shù)管理工作。