龐慶梅　代玉梅（.大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠(chǎng)；.大慶油田儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售分公司）

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機(jī)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(chǎng)；2.大慶油田儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售分公司）

機(jī)械設(shè)備的泄漏問(wèn)題對(duì)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(pán)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(wèn)題，機(jī)械密封這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)克服了這些缺點(diǎn)，并以泄漏量小、密封可靠、使用壽命長(zhǎng)、功耗低等優(yōu)點(diǎn)在大慶油田中得到了充分的應(yīng)用。應(yīng)用機(jī)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(jī)械密封；節(jié)能降耗；環(huán)保

在油氣集輸工藝系統(tǒng)中，實(shí)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(jiàn)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(jì)劃停機(jī)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(píng)定設(shè)備管理質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。

1　機(jī)械密封原理

機(jī)械密封也叫端面密封，它是靠?jī)蓧K不同材質(zhì)的密封元件動(dòng)環(huán)和靜環(huán)光潔平直的端面相互貼合，并作相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(gè)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(dòng)壓力與靜壓力，起著潤(rùn)滑和冷卻的作用［1］。

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

圖1　機(jī)械密封結(jié)構(gòu)示意圖

2　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

某站共有離心泵12臺(tái)，以往一直采用盤(pán)根填料密封，經(jīng)過(guò)研究盤(pán)根填料密封具有諸多不利因素：首先盤(pán)根與軸或軸套之間的機(jī)械摩擦，造成電動(dòng)機(jī)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(pán)根，使得離心泵運(yùn)行時(shí)摩擦力增大，造成了電能消耗較大；其次使用盤(pán)根填料會(huì)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(yùn)行時(shí)間的增加，盤(pán)根漏失量越來(lái)越大，需要崗位員工經(jīng)常對(duì)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(dòng)強(qiáng)度。

機(jī)械密封在某站應(yīng)用后，既解決了上述問(wèn)題，又達(dá)到生產(chǎn)安全平穩(wěn)運(yùn)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(jī)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(shí)，應(yīng)用機(jī)械密封延長(zhǎng)了污油回收裝置的啟動(dòng)周期，由盤(pán)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(jī)械密封在長(zhǎng)周期的運(yùn)行中，密封狀態(tài)很穩(wěn)定，基本觀(guān)察不到泄漏現(xiàn)象。使站內(nèi)的環(huán)境污染問(wèn)題得到了根本上的解決，同時(shí)泵房?jī)?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(duì)崗位員工的健康影響。

3）對(duì)軸承和軸套沒(méi)有磨損，由于機(jī)械密封與軸或軸套的接觸部位沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此對(duì)軸承和軸套基本不會(huì)形成磨損，同時(shí)也延長(zhǎng)了離心泵的保養(yǎng)維護(hù)周期，減少了大量檢修費(fèi)用，也延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。

4）降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)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(pán)根以及頻繁啟動(dòng)污油回收裝置的勞動(dòng)強(qiáng)度。

5）使用壽命長(zhǎng)。機(jī)械密封在油、水類(lèi)介質(zhì)中一般使用可達(dá)1～2年或更長(zhǎng)時(shí)間，在化工介質(zhì)中通常也能達(dá)半年以上。機(jī)械密封的使用壽命主要是由摩擦副的使用時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)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(rùn)滑和冷卻的作用，再加上很多泵用機(jī)械密封的摩擦副一般都選用硬質(zhì)鈦合金和石墨作為動(dòng)靜環(huán)，石墨本身就有潤(rùn)滑能力，所以摩擦副的磨損小，使用壽命長(zhǎng)，一般使用壽命在8000 h以上，而且運(yùn)行中不需要維護(hù)和修理，可以長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

6）維修周期長(zhǎng)。機(jī)械密封端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償，一般情況下，無(wú)需經(jīng)常性的維修。

3　經(jīng)濟(jì)效益

某站機(jī)械密封安裝前后全年數(shù)據(jù)對(duì)比分析，見(jiàn)表1。

表1　機(jī)械密封安裝前后全年數(shù)據(jù)對(duì)比

由表1可知，在應(yīng)用機(jī)械密封后月平均節(jié)電率5.3%，盤(pán)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(jià)按1元/kWh計(jì)算，節(jié)約費(fèi)用超過(guò)1.1萬(wàn)元；軸套按1 242.55元/個(gè)計(jì)算，節(jié)約費(fèi)用1.988萬(wàn)元；盤(pán)根按80元/kg計(jì)算，節(jié)約費(fèi)用5840元。

4　結(jié)束語(yǔ)

離心泵應(yīng)用機(jī)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(shí)，機(jī)械密封還具有密封性能好、節(jié)能效果顯著、運(yùn)行工藝安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)械密封不僅有效地杜絕了各類(lèi)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(duì)于提高勞動(dòng)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(chǎng)技工學(xué)校（采油專(zhuān)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(kù)3-46-1-202，163412。

2015-12-14