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        探討我國石油化工設(shè)備密封技術(shù)的發(fā)展趨勢

        2016-12-01 01:36:30張玉嬌
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年20期
        關(guān)鍵詞:石油化工機(jī)械設(shè)備

        張玉嬌

        (化工部長沙設(shè)計(jì)研究院沈陽分院,沈陽110000)

        探討我國石油化工設(shè)備密封技術(shù)的發(fā)展趨勢

        張玉嬌

        (化工部長沙設(shè)計(jì)研究院沈陽分院,沈陽110000)

        本文以石油化工設(shè)備密封技術(shù)為研究對象,通過對石油化工設(shè)備的概念和管理方式的概述,深入分析了密封技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,歸納總結(jié)其研究成果及在石油化工設(shè)備中的發(fā)展趨勢,為我國石油化工設(shè)備密封技術(shù)的發(fā)展提供理論參考。

        化工設(shè)備;密封技術(shù);發(fā)展趨勢

        隨著我國石油開采由原來的粗放型向集約型的轉(zhuǎn)變,開采技術(shù)也不斷的更新,石油化工的管理制度也越來越完善,石油化工設(shè)備也越來越先進(jìn)化、智能化。石油化工設(shè)備的革新與創(chuàng)新,都要經(jīng)過不斷的科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,才運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)中。但石油化工設(shè)備長時間處于高溫、高壓、潮濕等的惡劣環(huán)境下運(yùn)行,也對設(shè)備的維護(hù)造成了很多的不利條件,使設(shè)備的壽命無法達(dá)到預(yù)期。若要順利的完成生產(chǎn),就要考慮各種問題產(chǎn)生的原因,從實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行分析,其大部分化工設(shè)備問題則是泄漏,而泄漏的原因多是設(shè)備的密封性能損壞。因此,密封技術(shù)的改良與優(yōu)化在石油化工設(shè)備中相當(dāng)?shù)闹匾?/p>

        1 石油化工設(shè)備及管理方式

        常見的石油化工設(shè)備有:油罐及其儀表,貯運(yùn)設(shè)備,安全設(shè)備,壓力容器,排水設(shè)備等。這些化工設(shè)備是應(yīng)用于石油開采之初,運(yùn)輸過程,貯存,加工等一系列設(shè)備的總稱。石油化工設(shè)備的質(zhì)量與安全關(guān)系到了石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與安全問題,有效的使用密封技術(shù)可以保障設(shè)備的安全運(yùn)行,也可以增長其使用壽命。我國的密封技術(shù)與發(fā)達(dá)國家存在差距,在密封技術(shù)方面,我國也要針對本國的實(shí)際情況來因地制宜,合理使用,這樣才能使技術(shù)更符合我國國情與我國石油化工設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況,密封技術(shù)才能更好地服務(wù)于石油化工設(shè)備,起到其應(yīng)有的作用。

        加強(qiáng)對石油化工設(shè)備的管理,要做到嚴(yán)格執(zhí)行國家對石油化工行業(yè)要求的相關(guān)規(guī)定,從對人員安全的培訓(xùn)著手,做好全面的管理計(jì)劃,對設(shè)備定期開展維護(hù)檢查工作,保證設(shè)備穩(wěn)定性。對存在安全隱患的設(shè)備零件應(yīng)及時更換,讓每位員工都積極投入于設(shè)備的維護(hù)當(dāng)中,這種管理方式調(diào)動企業(yè)內(nèi)部人員的積極性,更合理的將資源綜合利用。

        2 流體密封技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

        在機(jī)器設(shè)備的小部零件密封中,常采用流體密封的方式。流體密封的應(yīng)用范圍較廣泛,其應(yīng)用于石油天然氣的采集與運(yùn)輸,藥品制造,石油化工等的各行各業(yè)。流體密封技術(shù)有以下幾種形式:①全無油潤滑技術(shù)、②迷宮密封、③浮環(huán)密封、④機(jī)械密封、⑤干氣密封。

        全無油潤滑技術(shù):全無油潤滑技術(shù)比傳統(tǒng)的油系統(tǒng)潤滑技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、可靠、故障率低、運(yùn)行可靠,這種技術(shù)極大的提高了機(jī)械的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

        迷宮密封:用于石油化工行業(yè)的氣體壓縮機(jī),第一代軸端密封就采用迷宮密封。第一代的迷宮密封存在易泄漏的危險(xiǎn)問題,所以在技術(shù)改進(jìn)后,出現(xiàn)了小間隙的碳環(huán)密封,這種密封改善了第一代的缺點(diǎn),且繼承了第一代結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便,成本低的優(yōu)點(diǎn)。

        浮環(huán)密封:這種密封采用“以油封氣”的密封方式。其有兩個主要的優(yōu)點(diǎn):①是一種非接觸式的密封方式,這種密封方式壽命長,且有相當(dāng)高的可靠性;②適用于高速運(yùn)動的機(jī)械,適用的壓力等級范圍廣,工況范圍廣。

        機(jī)械密封:適用于中低壓的透平機(jī)械,國內(nèi)外這一項(xiàng)重要的技術(shù)進(jìn)步就是:以雙端面機(jī)械密封替代傳統(tǒng)的浮環(huán)密封。

        干氣密封:也叫氣體端面的潤滑密封,“以氣封氣”是干氣密封的方式,其原理是:以流體動靜壓結(jié)合,是一種非接觸式機(jī)械密封,是目前世界最先進(jìn)的一種密封方式。

        流體密封技術(shù)由于其阻漏能力強(qiáng),壽命長,且質(zhì)量高深受我國石油化工行業(yè)的青睞。密封環(huán)境對流體密封影響極大,需注意揮發(fā)性氣體等物質(zhì)的逸出等。近年來,流體密封的思想和概念也是在不斷的革新,發(fā)展,不斷有新的流體密封技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備,使設(shè)備的封閉性能不斷提升,進(jìn)而也減少了安全事故的發(fā)生。

        3 密封技術(shù)的研究成果

        3.1 傳熱以及變形的研究

        機(jī)械密封裝置包括:①軸上的動密封環(huán);②機(jī)體上的靜密封環(huán)機(jī)械密封裝置。機(jī)械密封主要通過這兩部分的摩擦來實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械封閉環(huán)中的給熱系數(shù)是通過采取機(jī)油獲得的修改系數(shù),使用能量方程可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定有限元解析,并且通過了實(shí)測進(jìn)行了證實(shí),對于現(xiàn)在的密封及平行面的解析,可用有限差分計(jì)量。

        3.2 持久性能以及依靠性能的研究

        提升機(jī)械密閉的方式可以采用:①適當(dāng)?shù)钠胶庵笖?shù),②沖洗液體,③沖洗形式,④沖洗數(shù)量,⑤材質(zhì)的對應(yīng)。采取這些方式可以提升機(jī)械密封的效果,且能延長封閉的壽命,進(jìn)而可以使企業(yè)得到更多的利益。將機(jī)械密封的理論研究與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來,可以解決實(shí)踐中的問題,對實(shí)踐中尚未出現(xiàn)的問題作出判斷與優(yōu)化。例如:某煉油廠就使用了機(jī)械密封失效解析,進(jìn)而獲得了威布爾指數(shù),將指數(shù)與具體障礙結(jié)合解析出來,故障的原因,也為設(shè)備的機(jī)械密封優(yōu)化指定了方向。

        4 我國石油化工設(shè)備密封技術(shù)的發(fā)展趨勢

        設(shè)備的密封技術(shù)可以使石油化工領(lǐng)域里的設(shè)備效能提升,增強(qiáng)設(shè)備的安全性和穩(wěn)定運(yùn)行性。隨著石油化工的設(shè)備向著更先進(jìn)和更安全方向發(fā)展,密封的技術(shù)研究也向著更便捷化,耐久化,高效化的方向發(fā)展,兩者相互促進(jìn),共同向著穩(wěn)定健康的方向發(fā)展。在國內(nèi)與國際上密封技術(shù)主要用于以下的石油化工設(shè)備系統(tǒng)中:①牙輪鉆頭軸承系統(tǒng),②井下鉆具支承節(jié),③螺桿泵采油系統(tǒng),④旋轉(zhuǎn)防噴器。通過密封技術(shù)的應(yīng)用使得化工設(shè)備性能提升,減少了企業(yè)的管理及維護(hù)成本,使得石油化工企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量依然能夠達(dá)標(biāo)的情況下,企業(yè)的生產(chǎn)成本降低了,實(shí)現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長。同時,企業(yè)也可用這筆節(jié)約的經(jīng)費(fèi)進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn),這又會促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高,所以對密封這項(xiàng)技術(shù)的掌握程度與應(yīng)用程度,對我國的科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有的重大意義。提高我國石油化工技術(shù),保障設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性,降低石油化工過程中污染事故的產(chǎn)生,就應(yīng)該加深對密封技術(shù)的研究與探索,不斷提出新技術(shù)新想法,通過實(shí)驗(yàn)研究并應(yīng)用于實(shí)踐中。

        [1]王仙惠.密封技術(shù)在石油化工設(shè)備中的應(yīng)用探究[J].化工管理,2014(14).

        [2]王金濤.石油化工設(shè)備的修理與維護(hù)保養(yǎng)措施探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2014(8).

        10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.065

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