機械密封在離心泵中的應(yīng)用

龐慶梅　代玉梅（.大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠；.大慶油田儲運銷售分公司）

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機械密封在離心泵中的應(yīng)用

龐慶梅1代玉梅2（1.大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠；2.大慶油田儲運銷售分公司）

機械設(shè)備的泄漏問題對崗位員工健康和環(huán)境的影響很大。傳統(tǒng)的離心泵大多數(shù)采用盤根填料密封，這種密封方式普遍存在易發(fā)生泄漏、更換密封填料的周期較短、密封填料消耗較多等問題，機械密封這項先進(jìn)技術(shù)克服了這些缺點，并以泄漏量小、密封可靠、使用壽命長、功耗低等優(yōu)點在大慶油田中得到了充分的應(yīng)用。應(yīng)用機械密封后，達(dá)到了節(jié)能降耗、安全環(huán)保等要求。

離心泵；機械密封；節(jié)能降耗；環(huán)保

在油氣集輸工藝系統(tǒng)中，實現(xiàn)平穩(wěn)集輸和提高輸油系統(tǒng)效率一直是集輸系統(tǒng)追求的工作目標(biāo)，所以離心泵的穩(wěn)定性和可靠性尤為重要。密封裝置是離心泵的重要部件，密封填料泄漏和失效是離心泵常見多發(fā)故障之一。泄漏可造成環(huán)境污染，降低離心泵的效率，而且離心泵非計劃停機與密封故障造成泄漏有著密切的關(guān)系，因此密封性能已成為評定設(shè)備管理質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。

1　機械密封原理

機械密封也叫端面密封，它是靠兩塊不同材質(zhì)的密封元件動環(huán)和靜環(huán)光潔平直的端面相互貼合，并作相對旋轉(zhuǎn)運動的密封裝置；它是靠彈性構(gòu)件（如波紋管）和密封介質(zhì)的壓力在旋轉(zhuǎn)的動環(huán)和靜環(huán)的接觸表面（端面）上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲壕o力，使這兩個端面緊密貼合，端面間保持一層薄薄的液體膜，從而達(dá)到密封的目的；這層液體膜具有液體的動壓力與靜壓力，起著潤滑和冷卻的作用［1］。

機械密封由防轉(zhuǎn)槽、O型密封圈、靜環(huán)、動環(huán)、波紋管、波紋管座、固定螺釘?shù)绕卟糠纸M成。機械密封一般有四個密封點，其中三處靜密封（壓蓋與殼體的接合處，靜環(huán)與壓蓋之間，動環(huán)與軸套之間）靠加密封墊或密封圈密封，一處動密封，靠動、靜密封環(huán)端面的緊密貼合達(dá)到密封的目的。機械密封結(jié)構(gòu)示意圖［2］見圖1。

圖1　機械密封結(jié)構(gòu)示意圖

2　現(xiàn)場應(yīng)用情況

某站共有離心泵12臺，以往一直采用盤根填料密封，經(jīng)過研究盤根填料密封具有諸多不利因素：首先盤根與軸或軸套之間的機械摩擦，造成電動機有效功率降低，加上為了達(dá)到很好的密封效果必須壓緊盤根，使得離心泵運行時摩擦力增大，造成了電能消耗較大；其次使用盤根填料會造成軸與軸套的磨損，縮短了設(shè)備的使用壽命；而且隨著離心泵運行時間的增加，盤根漏失量越來越大，需要崗位員工經(jīng)常對填料的壓緊程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，既造成站內(nèi)環(huán)境污染，又增加了崗位員工的勞動強度。

機械密封在某站應(yīng)用后，既解決了上述問題，又達(dá)到生產(chǎn)安全平穩(wěn)運行、節(jié)能降耗、提高離心泵效率的目的，取得了以下效果：

1）用電能耗降低。由于機械密封的端面接觸面積小，而且壓緊力小，因此摩擦損失小，用電能耗降低。同時，應(yīng)用機械密封延長了污油回收裝置的啟動周期，由盤根填料密封的每4 h啟泵收油1次變成了120 h啟泵收油1次，降低了電量消耗。由于摩擦力減小，有效功率提高，使離心泵的效率得到了提高。

2）密封可靠，泄漏量很小。機械密封在長周期的運行中，密封狀態(tài)很穩(wěn)定，基本觀察不到泄漏現(xiàn)象。使站內(nèi)的環(huán)境污染問題得到了根本上的解決，同時泵房內(nèi)的油氣濃度明顯降低，大大降低了崗位員工吸入有害氣體的濃度，減輕對崗位員工的健康影響。

3）對軸承和軸套沒有磨損，由于機械密封與軸或軸套的接觸部位沒有相對運動，因此對軸承和軸套基本不會形成磨損，同時也延長了離心泵的保養(yǎng)維護(hù)周期，減少了大量檢修費用，也延長了設(shè)備的使用壽命。

4）降低了工人的勞動強度。離心泵的漏失量得到了根本杜絕，降低了崗位員工頻繁調(diào)整離心泵漏失量和頻繁倒泵更換盤根以及頻繁啟動污油回收裝置的勞動強度。

5）使用壽命長。機械密封在油、水類介質(zhì)中一般使用可達(dá)1～2年或更長時間，在化工介質(zhì)中通常也能達(dá)半年以上。機械密封的使用壽命主要是由摩擦副的使用時間長短來決定的。在正常工作中，摩擦副之間存在一層薄薄的液體膜，起到潤滑和冷卻的作用，再加上很多泵用機械密封的摩擦副一般都選用硬質(zhì)鈦合金和石墨作為動靜環(huán)，石墨本身就有潤滑能力，所以摩擦副的磨損小，使用壽命長，一般使用壽命在8000 h以上，而且運行中不需要維護(hù)和修理，可以長期連續(xù)運轉(zhuǎn)。

6）維修周期長。機械密封端面磨損后可自動補償，一般情況下，無需經(jīng)常性的維修。

3　經(jīng)濟效益

某站機械密封安裝前后全年數(shù)據(jù)對比分析，見表1。

表1　機械密封安裝前后全年數(shù)據(jù)對比

由表1可知，在應(yīng)用機械密封后月平均節(jié)電率5.3%，盤根填料節(jié)約率100%，軸套節(jié)約率100%。全年共節(jié)電11 175 kWh，電價按1元/kWh計算，節(jié)約費用超過1.1萬元；軸套按1 242.55元/個計算，節(jié)約費用1.988萬元；盤根按80元/kg計算，節(jié)約費用5840元。

4　結(jié)束語

離心泵應(yīng)用機械密封，提高了設(shè)備的管理水平，泵的效率也得到了有效提高。同時，機械密封還具有密封性能好、節(jié)能效果顯著、運行工藝安全可靠等優(yōu)點，機械密封不僅有效地杜絕了各類介質(zhì)的跑冒滴漏現(xiàn)象，而且更加注重節(jié)能和環(huán)保，推廣使用這種節(jié)能裝置，對于提高勞動生產(chǎn)力、節(jié)能降耗具有較大的意義。

［1］李瑞紅.集輸工［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008：65-72.

［2］李振泰.油氣集輸技能操作讀本［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2009：7-12.

（編輯沙力妮）

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.05.014

龐慶梅，1989年畢業(yè)于第二采油廠技工學(xué)校（采油專業(yè)），從事集輸工作，E-mail：pqm13304860378@163.com，地址：黑龍江省大慶市讓胡路區(qū)銀浪庫3-46-1-202，163412。

2015-12-14