趙爍

摘 要：TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵運(yùn)行過程是我公司輸油作業(yè)的一個重要環(huán)節(jié)，離心泵的設(shè)計如不符合輸油作業(yè)的實(shí)際需求，則會威脅運(yùn)行作業(yè)的安全，更對設(shè)備的使用壽命產(chǎn)生不利影響。本次調(diào)研圍繞我公司輸油作業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵在運(yùn)行中暴漏的密封設(shè)計問題進(jìn)行闡述，并分析其中存在的結(jié)構(gòu)設(shè)計因素，最終結(jié)合深入的研究和實(shí)地調(diào)研提出密封改造（或者更換）的原則、方法。

關(guān)鍵詞：離心泵；密封；改造可行性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.019

1 TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵及其密封結(jié)構(gòu)

作為原油管道輸送公司，原油主要靠發(fā)型輸油泵輸送，TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵基本符合我公司輸油作業(yè)的需求，TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵，適用于自來水廠、農(nóng)田灌溉、城市排澇、中央空調(diào)水循環(huán)、電廠、工業(yè)供排水系統(tǒng)、消防工程、船舶工業(yè)等場合的清水輸送。也可適用于煉油廠及其它化工行業(yè)一般性液體及油類輸送。該設(shè)備主要有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）臥式水平中開式結(jié)構(gòu)使得泵運(yùn)行更平穩(wěn)、裝拆更方便；

（2）計算機(jī)優(yōu)化設(shè)計單級雙吸高性能葉輪，體現(xiàn)高效率和優(yōu)越抗汽蝕性能，并最大限度的平衡軸向力；

（3）雙渦殼式流道設(shè)計最大限度的平衡軸向力；

（4）可供選擇的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計；

（5）軸承配置簡單、可靠。

2 TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵密封存在的問題匯總

潤滑油泄露這一安全隱患并不容易發(fā)覺，因?yàn)樵谠O(shè)備停運(yùn)時泄露問題無法暴漏，滲漏只有設(shè)備運(yùn)行的時候才會發(fā)生，一旦設(shè)備長期運(yùn)行且作業(yè)人員無法巡檢到這一安全漏洞，很容易造成設(shè)備故障造成的安全事故，導(dǎo)致非計劃性停產(chǎn)事故，勢必影響作業(yè)質(zhì)量。在實(shí)踐中，近期也經(jīng)常出現(xiàn)由于TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵潤滑油滲漏造成設(shè)備無法正常連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致設(shè)備故障問題頻發(fā)，影響輸油工作效率和質(zhì)量。另一方面，潤滑油泄造成的設(shè)備故障頻發(fā)，也使得我公司作業(yè)人員對于此問題格外關(guān)注，但長期以來無法針對此問題根治，導(dǎo)致作業(yè)人員巡檢強(qiáng)度增大。

在調(diào)研過程中，首先考慮了離心泵密封處潤滑油泄露的多種因素。主要包括以下幾個方面。

一是設(shè)備操作不當(dāng)造成的泄露，譬如工作溶液溫度增高，引起氣化，導(dǎo)致機(jī)械密封的失效，經(jīng)過多次觀察調(diào)查，排除了離心泵泄露的這一因素。二是安裝過程中出現(xiàn)的偏誤，經(jīng)過實(shí)地檢查，亦排除了這一因素。三是機(jī)械密封質(zhì)量問題。如機(jī)械密封唇口幾何形狀不合格，縮緊彈簧太松等，造成氣密性試驗(yàn)漏氣，導(dǎo)熱裝入主機(jī)后竄油。此時應(yīng)更換機(jī)械密封并檢驗(yàn)材質(zhì)及幾何形狀。此外，在加工、裝配過程中如若出現(xiàn)問題，致使齒輪軸回轉(zhuǎn)中心與前蓋止口不同心，會造成機(jī)械密封偏磨。此時應(yīng)檢查前蓋軸承孔對銷孔的對稱度、位移量，骨架機(jī)械密封對軸承孔的同軸度。經(jīng)過對機(jī)械密封等相關(guān)配件的檢查，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封的質(zhì)量并不存在問題。

經(jīng)過對離心泵機(jī)械密封設(shè)計原理和設(shè)計方案細(xì)節(jié)的資料、實(shí)地調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)造成潤滑油滲漏的原因主要在于機(jī)械密封及其周邊配件的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，具體而言，就是油窗的高度與機(jī)械密封的高度搭配不合理，兩者在安裝完成后接觸間隙依然比較大，機(jī)械密封結(jié)構(gòu)設(shè)計達(dá)不到我公司的作業(yè)對離心泵設(shè)備的內(nèi)部環(huán)境保持要求，使設(shè)備運(yùn)行過程中導(dǎo)致潤滑油泄露。具體而言，是密封圈尺寸差太大或本身有傷、老化變質(zhì)等，一般而言，只要結(jié)構(gòu)和材料選擇正確，密封圈質(zhì)量合格和安裝合乎要求，靜密封是可以滿足密封要求的，但是調(diào)查發(fā)現(xiàn)，離心機(jī)的密封雖然并未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，但是在安裝高度的設(shè)計上不甚合理，導(dǎo)致密封不嚴(yán)，在設(shè)備運(yùn)行過程中，介質(zhì)壓力過高的時候，潤滑油泄漏量會增多。

3 TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵密封改造對策

TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵該設(shè)備潤滑油泄露的問題主要在于油窗的高度與機(jī)械密封的高度搭配不合理，因此，改變機(jī)械密封的運(yùn)行方式或者替換其他規(guī)格型號的機(jī)械密封方能在根本上解決密封作用失效、潤滑油泄露的問題。

3.1 密封改造目標(biāo)

（1）實(shí)現(xiàn)密封長周期可靠運(yùn)行，按照相關(guān)國家以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或采用類比設(shè)計。

（2）根據(jù)作業(yè)需求選擇端面數(shù)量，在運(yùn)行工況下能夠單獨(dú)、可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 方案設(shè)計

方案一：改變機(jī)械密封的運(yùn)行方式。

此種方式將摒棄以往的機(jī)械密封運(yùn)行方式，對機(jī)械密封的處進(jìn)行較大幅度的改造，使得當(dāng)介質(zhì)側(cè)密封端面發(fā)生泄漏式，有密封液和大氣側(cè)密封端面阻隔，防止介質(zhì)直接泄漏到大氣中，并且根據(jù)密封液高低液位報警，對密封泄漏情況以及是否需要檢修做出判斷，從而保證機(jī)泵平穩(wěn)運(yùn)行并且真正實(shí)現(xiàn)介質(zhì)零泄漏。利用原離心泵泵蓋，加工密封沖洗孔，匹配新安裝的密封，改造的幅度較大，可能需要對輔助系統(tǒng)進(jìn)行改造。

方案二：采用其他規(guī)格的機(jī)械密封，油窗的高度與機(jī)械密封高度調(diào)整。

該方案要求，在不調(diào)整原有設(shè)計結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用其他規(guī)格型號的密封，在安裝過程中嚴(yán)格按照作業(yè)需求選擇適當(dāng)?shù)拿芊?，并要求公司?nèi)部認(rèn)真展開論證，從而在密封規(guī)格型號改變后能夠解決潤滑油泄露的問題，在改造過程中需要兼顧其他結(jié)構(gòu)之間的平衡配合，使設(shè)備依然能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)部各配件工作環(huán)節(jié)的有效配合，保持較高的作業(yè)效率。

在改造中，并面向知名的油封設(shè)計制造企業(yè)進(jìn)行方案搜集，針對各種改造方案對設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行環(huán)境保持的持久性以及設(shè)計的科學(xué)性、可行性進(jìn)行論證，另外，要有我公司各相關(guān)部門對方案進(jìn)行探討，在考慮改造成本的基礎(chǔ)上，實(shí)時反饋其中存在的技術(shù)難題，最終完成密封處的技術(shù)改造。

參考文獻(xiàn)：

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