費繼濤 吳振寧 宋成銘 張本新 段慧蕊 李云竹(.加格達奇輸油氣分公司， 黑龍江 大興安嶺 65304；.河北省廊坊市廣陽區(qū)金光道44號中油管道物資裝備總公司， 河北 廊坊 065000)

魯爾泵作為漠大線輸油生產(chǎn)的主要動力設備，其作用不言而喻。漠大線輸送俄羅斯進口原油，俄油具有含水低、凝點低、含硫高等特點，同時俄油照比慶油的腐蝕性、揮發(fā)性更強。在這種工作環(huán)境下，對設備各項要求也就更嚴。魯爾泵具有精良的制作工藝和良好的性能，成為漠大線輸油設備的首選。在原油外輸過程中，對魯爾泵出現(xiàn)的故障不能僅局限于簡單的維修活動，更要深入分析，在源頭上解決此類問題，減少此類問題出現(xiàn)幾率，降低運行維護成本[1]。

1 漠大線魯爾泵應用情況

漠大線原油管道長936.5公里，采取首站接收俄方來油加壓外輸?shù)某孛荛]輸送工藝。由于漠大線里程較長，除首站外，另設中間泵站一座。首站共配備4臺輸油主泵(三用一備)，中間站配備3臺輸油主泵(兩用一備)，用于增壓外輸。輸油主泵采用串聯(lián)安裝的方式(圖1)，其中箭頭方向為原油流向，首站接收俄方來油。

2 魯爾泵運行中出現(xiàn)的故障及維修

2.1 機械密封故障情形一

自漠大線輸油主泵投產(chǎn)運行來，輸油主泵相繼出現(xiàn)機械密封泄漏超標，主要表現(xiàn)：魯爾泵在所有運行參數(shù)(溫度、振動值、排量、進出口壓力等)正常的情況下，突然出現(xiàn)機械密封泄漏超標報警，經(jīng)現(xiàn)場查看發(fā)現(xiàn)，機械密封端面有原油泄漏出來，已經(jīng)大大的超過規(guī)定值30滴/分。隨即機修人員對魯爾泵機械密封進行更換，并分解查看更換下來的機械密封，發(fā)現(xiàn)動靜環(huán)接觸表面腐蝕嚴重。

(1) 判斷與維修 ①機械密封工作原理。機械密封亦稱端面密封,其至少有一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面,該端面在流體壓力及補償機械外彈力的作用下, 加之輔助密封的配合,與另一端面保持貼合并相對滑動,從而構(gòu)成防止流體泄漏。由于兩個密封端面的緊密貼合,使密封端面之間的分界形成一微小間隙,當有壓介質(zhì)通過此間隙時,形成極薄的液膜并產(chǎn)生阻力,阻止介質(zhì)泄漏,又使端面得以潤滑,由此獲得長期的密封效果。②機械密封泄漏原因分析。油較慶油更易揮發(fā)，腐蝕性更強。由于腐蝕介質(zhì)的侵蝕作用,機械密封會發(fā)生表面腐蝕以及一些點蝕, 嚴重的可能發(fā)生腐蝕穿透。由于使用碳化鎢環(huán)與不銹鋼座等焊接, 其中不銹鋼座容易發(fā)生晶間腐蝕，這也可能導致機械密封泄漏。機械密封彈簧、“O”型圈等元件在應力與腐蝕介質(zhì)的共同作用下, 往往會產(chǎn)生失效，造成泄漏。③機械密封維修。由于腐蝕原因?qū)е聞屿o環(huán)表面已經(jīng)損壞，無法通過研磨進行修復，機修人員對機械密封動靜環(huán)進行了更換。同時，相關技術(shù)人員調(diào)研查找能夠抗腐蝕材質(zhì)能力更好的動靜環(huán)材質(zhì)，并找國內(nèi)廠家對機械密封進行國產(chǎn)化研制，以降低維修成本。

圖1 串聯(lián)安裝的輸油主泵

2.2 機械密封故障情形二

魯爾泵在運行過程中運行狀態(tài)十分平穩(wěn)，經(jīng)過半年的運行時間出現(xiàn)機械密封泄漏超標情況。機修人員對魯爾泵機械密封進行更換，并分解查看更換下來的機械密封，發(fā)現(xiàn)整個機械密封油污很多，部分油污已成塊狀。

(1)判斷與維修 ①機械密封泄漏原因分析.在拆解機械密封過程中，發(fā)現(xiàn)機械密封彈簧已被油污漬死，不能起到良好的補償作用。彈性元件在機械密封中主要起補償、預緊及緩沖作用,彈性元件要始終保持良好的彈性才能保證機械密封摩擦副緊密貼合和動環(huán)補償。彈簧的彈性和高溫穩(wěn)定性直接決定機械密封端面比壓的大小,比壓過大,將造成密封面之間的潤滑液膜厚度減小,使得磨損加劇，同時在密封端面產(chǎn)生大量摩擦熱,這樣就破壞動、靜環(huán)端面材料原有性能,進一步加劇密封端面的摩擦,導致熱裂。機械密封端面比壓過小,密封端面處于液體摩擦狀態(tài),彈簧在高溫作用下,彈力降低、甚至完全失去彈性,以致不能保證端面摩擦副貼合,此時機械密封的密封性能將無法保證。因此,機械密封彈性元件被油污漬死，失去原有效能，使得機械密封摩擦副不能良好的貼合，導致泄漏。

在實際工況中,深入了解工況對彈簧的要求,據(jù)此正確選擇彈簧材料,對保證合適的彈簧比壓,使機械密封處于最佳工作狀態(tài)有重要意義[2,3]。機械密封的密封腔發(fā)生汽蝕時,密封腔內(nèi)會出現(xiàn)激烈的水力沖擊,帶動動環(huán)作快速的軸向往復運動,這種工況下彈簧極易發(fā)生疲勞斷裂。

②機械密封維修.機修工作人員對機械密封進行拆解，用柴油將所有油污清洗干凈，并仔細查看彈簧的彈性，確保彈簧能夠具有良好的補償、預緊及緩沖作用。與此同時，為了杜絕這一情況的出現(xiàn)，機修人員，每半年對機械密封進行一次清洗。

2.3 機械密封泄漏報警

魯爾泵運行過程中，站控機顯示機械密封泄漏超標報警，在很短時間內(nèi)達到高高報，導致魯爾泵停機。機修人員現(xiàn)場查看，發(fā)現(xiàn)魯爾泵在運行過程中所有運行參數(shù)都正常，日常巡檢中未發(fā)現(xiàn)機械密封泄漏超標，進而機修人員推斷是泄漏報警是由于泄漏開關中限流孔板堵塞。

(1)原因分析與維修

工作人員將限流孔板取出，隨即魯爾泵機械密封排污管線流出一定量的水與油污，此時限流孔板已被油泥堵塞。限流孔板是機械密封泄漏報警開關的重要組成部分，當機械密封泄漏在合理范圍內(nèi)，污油及水分均能順利通過限流孔板，從而達不到泄漏開關報警值。相反，假如機械密封泄漏超標或者限流孔板堵塞，污油及水分不能順利通過限流孔板，導致水分及油污積聚達到泄漏開關報警值。工作人員將限流孔板清洗干凈后，又對排污管線進行了清洗，最后恢復裝置。為防止機械密封污油盒中有大塊油泥進入排污管線，從而堵塞限流孔板，導致機械密封泄漏報警的情況出現(xiàn)，工作人員制作了防爆濾網(wǎng)，放置機械密封污油盒底部，這樣有效地控制油泥進入排污管線。

3 結(jié)語

針對漠大線魯爾泵運行過程中出現(xiàn)的問題，總結(jié)了魯爾泵機械密封比較常見的滲漏原因以及泄漏開關報警的原因。在使用機械密封時,應分析使用機械密封的各種因素,使機械密封適用于各種工況和使用要求,以保證密封長期可靠地運轉(zhuǎn)。同時泵機組在運行當中會出現(xiàn)很多故障，當泵機組出現(xiàn)不明原因的故障時，必須從多方面查找原因，從一系列現(xiàn)象中捕捉共性點，從而從根本上解決故障，保證設備完好。

[1]中國重型機械工業(yè)研究院.JB/ZQ4194-2006鎖緊盤[S].昆明：云南科技出版社，2006：1-2.

[2]何彬?qū)W.熱水循環(huán)泵機械密封的失效分析及改造[J].潤滑與密封,2008,33(5):111-113.

[3]王敏,趙睿.高溫泵機械密封失效[J].石油化工設備,2009,38(6):98-99.