趙 濤

（國家管網(wǎng)集團東部原油儲運有限公司，江蘇徐州 221008）

0 引言

輸油站場是管輸系統(tǒng)重要組成部分，承擔著增壓、分輸、計量等重要任務(wù)。其密封點具有布置復雜，形式多樣等特點。管理上主要包括動密封點和靜密封點，各種機電設(shè)備連續(xù)活動（旋轉(zhuǎn)和往復）的兩個偶（耦）合件之間的密封屬于動密封點，如泵機械密封等；兩個沒有相對運動的耦合件之間的密封屬于靜密封，如法蘭、閥門、管線盲板等。提高密封技術(shù)水平對設(shè)備的長周期安全運行很重要。因此，加強工藝介質(zhì)密封點的泄漏管理，控制泄漏風險，對保障人員和設(shè)備安全、保護環(huán)境十分必要。

1 泵機組動密封點的管理研究

據(jù)統(tǒng)計，我國石化企業(yè)中，泵的故障停機絕大多數(shù)是由于機械密封的損壞而引起的。機械密封的日常管理已經(jīng)有很多成熟手段，如加強巡檢、觀測泄漏量等。結(jié)合工作實際，以下幾點應得到重視。

1.1 做好機械密封安裝質(zhì)量的管理

1.1.1 機械密封安裝前須進行試壓

（1）新生產(chǎn)的集裝式機械密封出廠前，廠家都會做靜壓試驗，即試壓，試壓合格方可出廠。雖然出廠的機械密封都有嚴密的包裝，但無法避免運輸和搬運過程中發(fā)生碰撞、顛簸等情況，會導致動環(huán)或靜環(huán)破損，從而導致機械密封主密封失效。

（2）一些作為儲備件的機械密封如果在庫房存放時間過久，機械密封內(nèi)部二次密封（O 形圈）會發(fā)生老化，彈簧長期處于壓縮狀態(tài)導致疲勞損壞，最終導致備件失效。

（3）部分具有維修價值的舊密封，通過“以修代買”的方式，維修和利用舊的機械密封，可以節(jié)省大量的采購費用。但修復后的機械密封必須進行試壓，以確定其性能是否良好。

現(xiàn)場安裝前若不對機械密封試壓，安裝出現(xiàn)問題后需要返工，有時甚至延誤管道運行。因此，維修單位應具備機械密封試壓裝備和能力，并且按照GB/T 14211—2010《機械密封試驗方法》的要求進行試壓。

1.1.2 安裝機械密封過程需嚴格管理

要高質(zhì)量地安裝機械密封，必須重點把握安裝精度和裝配技術(shù)。安裝前必須先鎖緊密封鎖緊片，并且避免雜質(zhì)進入密封腔或密封沖洗管路。泵機組在運行前應排空密封腔內(nèi)氣體，保持密封沖洗管路暢通。密封的安裝方式要遵循集裝式密封的形式，保證靜環(huán)與軸線的垂直度，不能損壞研磨面，嚴格按照操作規(guī)程進行安裝。密封的安裝精度也非常關(guān)鍵，安裝精度決定了運行的可靠性，安裝時要注意密封定位及泵軸、聯(lián)軸器的調(diào)整等。

1.1.3 控制彈簧壓縮量與動、靜環(huán)密封圈緊度

輸油泵機械密封彈簧壓縮量應嚴格控制，彈簧壓縮量過大或過小都會影響輸油泵機組運轉(zhuǎn)，當壓縮量過大時，會增大摩擦副的損耗，甚至可能造成機械密封瞬間失效，當壓縮量過小時，動環(huán)密封圈無法調(diào)節(jié)，會導致輸油泵泄漏。

動環(huán)密封圈不宜過緊或過松，過緊的情況下會加大密封圈與軸套摩擦，造成動環(huán)密封失效，同時當輸油工況變動時，動環(huán)移動調(diào)整不到位，會導致機械密封效果下降，最終造成輸油泵泄漏。靜環(huán)密封圈可以適當緊固，但應適度，如果過緊安裝后會發(fā)生變形，影響密封效果，同時拆卸過程會更加困難，容易造成損壞。因此，安裝機械密封過程應注意控制彈簧壓縮量以及動、靜環(huán)密封圈緊度。

1.2 做好關(guān)鍵節(jié)點機械密封運行的監(jiān)護

在管道有清管作業(yè)時和上游有封堵作業(yè)期間，必須加強巡檢和監(jiān)護。清管球會將上游的泥沙等雜質(zhì)集聚性地推擠到站內(nèi)管網(wǎng)，封堵作業(yè)砌筑的含泥沙黃油墻，這些都帶有大量的泥沙類雜質(zhì)，一旦作業(yè)完成恢復輸送時，這些雜質(zhì)會隨原油進入下游站內(nèi)工藝管網(wǎng)。目前站內(nèi)使用的泵前和收球過濾器，無法完全將這些泥沙等細小雜質(zhì)過濾，最終這些泥沙雜質(zhì)會進入泵體，也會進入沖洗管路。機械密封之所以能起作用是因為機械密封端面間存在著液膜，這些雜質(zhì)極易造成機封沖洗管堵塞、機封溫度升高，從而破壞液膜，影響密封效果。因此，在清管作業(yè)和封堵作業(yè)時間段內(nèi)，巡檢要重點關(guān)注機封沖洗管路溫度、機封溫度以及機封狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常立即處理。有條件時，應事先清理泵前過濾器，將過濾器原油雜質(zhì)清空，清潔過濾器的過濾網(wǎng)，以減少雜質(zhì)對機封的影響。

1.3 減少變頻泵機組的振動

變頻泵機組可以根據(jù)輸量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而節(jié)約電能。變頻泵機組運行過程需要確保泵調(diào)速后的轉(zhuǎn)速不得與其臨界轉(zhuǎn)速接近、重合，否則將產(chǎn)生強烈的共振，從而導致機組破壞。一般認為，轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速進入其臨界轉(zhuǎn)速的20%范圍時，即可導致轉(zhuǎn)子發(fā)生共振。因此，在日常生產(chǎn)中要注意觀察變頻轉(zhuǎn)速和不同轉(zhuǎn)速下的振動數(shù)值，避免轉(zhuǎn)速進入臨界共振范圍，降低振動，防止機械密封因振動過大發(fā)生泄漏。

2 閥門密封點的管理研究

2.1 推行法蘭螺栓標準化定力矩緊固管控

輸油站場管道大量使用螺栓法蘭連接，法蘭連接裝配看似簡單，實際卻非常復雜，尤其是管道高壓力密閉輸送產(chǎn)生的沖擊可能轉(zhuǎn)化為對法蘭的復雜載荷。存在的風險主要有墊片失效、內(nèi)壓作用下法蘭的偏轉(zhuǎn)以及連接接頭的松弛。

2.2 防止法蘭泄漏必須強化法蘭裝配過程的管理

法蘭緊固是裝配過程最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。研究表明，85%的法蘭泄漏問題是由于不正確的螺栓力造成的。在法蘭連接裝配的過程中，應杜絕人工敲擊的方式，這種方式無法確保足夠的螺栓預緊力。應推行使用扭矩法，包括手動扭矩扳手、液壓扳手、電動扭矩扳手等，無反作用力臂扭矩拉伸法以及拉伸法。

螺栓扭矩值的計算公式：

式中 K——螺母系數(shù)，一般比μn 大0.04

D——螺栓公稱直徑，mm

F——目標螺栓力，N

在緊固順序上也可參考ASME PCC-1—2013《壓力邊界螺栓法蘭連接安裝指南》給出的多種替代傳統(tǒng)方法的螺栓緊固方法，包括使用多個工具同時對螺栓進行緊固，可以提高連接裝配質(zhì)量、提高連接裝配工作效率。

2.3 對關(guān)鍵位置法蘭螺栓定期進行載荷檢測

螺栓預緊力的顯著下降是連接失效的關(guān)鍵指標，動態(tài)載荷作用下，連接預緊力會出現(xiàn)松弛，導致結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的時變。松動初期預緊力下降幅度較小，但隨著松動的進行，殘余預緊力會迅速下降，導致螺栓連接松動失效。

在日常巡檢和維護時，建議定期采用超聲波螺栓載荷測量儀對關(guān)鍵位置法蘭的螺栓進行載荷檢測，確保其載荷有效。螺栓載荷不足應及時緊固，損壞的螺栓應立即更換。

2.4 加強對閥門閥桿的保護

輸油站庫部分設(shè)備運行多年，在長期振動、沉降等因素作用下，閥門可能發(fā)生重心偏移，這種情況下，電動執(zhí)行機構(gòu)和減速機構(gòu)將會有部分重力作用于閥桿，操作過猛使螺紋損傷，缺乏潤滑或潤滑劑失效，表面光潔度不夠，配合公差不準，咬得過緊，閥桿螺母傾斜。輕者閥桿垂直度變化，造成閥桿卡澀、表面刮傷、開關(guān)費力（圖1）。光桿部位的直徑應一致，相對等性公差超過原設(shè)計公差的50%者，應進行修理。當電裝和減速箱重心偏移過大時，長時間會造成絲杠變形（圖2）。

圖1 閥桿刮傷

圖2 絲杠變形彎曲

因此，日常巡檢除觀察閥桿有無滲漏外，還應定期觀察閥門整體是否重心偏移。如有，應及時調(diào)整重心，避免閥桿損傷，最終導致閥門動密封點泄漏。此外，對于明桿閥門，需定期對閥桿表面涂抹潤滑脂，定期對閥桿絲杠進行潤滑保養(yǎng)，定期開關(guān)閥門是很好的維護方式。

2.5 提高閥桿耐磨性

閥桿在開關(guān)動作過程中會與填料發(fā)生摩擦，對于經(jīng)常開關(guān)動作的閥桿，易導致磨損，因此需要提升閥桿的耐磨水平，可以通過在閥桿表面噴涂耐磨金屬、熱處理等措施提升閥門耐磨性，另外選擇合適的填料也能減少閥桿磨損，從而增強閥門密封性。

3 措施和建議

綜合以上分析，做好站場動靜密封點的維護，需要從3 個方面加強管理。

（1）要有細致的技術(shù)措施。工藝上，設(shè)備的各項運行參數(shù)（壓力、溫度、流量等）不能超過安全限值運行。制定巡檢作業(yè)指導書，詳細規(guī)定每處密封點巡檢的重點和參數(shù)范圍，在設(shè)備巡檢中，應對參數(shù)進行監(jiān)控和分析，防止運行參數(shù)超過設(shè)定限值。

（2）采用各種先進監(jiān)測手段。可采用機械密封在線監(jiān)測、超聲波螺栓載荷檢測、可燃氣體檢測儀與檢漏液相結(jié)合的技術(shù)手段定期監(jiān)測，與設(shè)備實際相結(jié)合，做好預測性判斷，避免事后維修，并做好相關(guān)記錄。

（3）提升工藝、檢修人員能力。提升巡檢人員發(fā)現(xiàn)問題的能力和責任心，及時發(fā)現(xiàn)異常，檢修人員必須嚴格按照標準規(guī)范和操作規(guī)程的要求實施檢修，檢修人員應當進行專業(yè)化培訓，檢修過程嚴格按照規(guī)定流程操作，當需要變更操作流程時需要向領(lǐng)導請示，并做好相應預防措施。對于現(xiàn)有檢修人員，應當定期培訓，考核，夯實檢修相關(guān)知識，錘煉檢修技能，階段性檢驗成果，督促檢修人員掌握新技術(shù)，新方法。

輸油站場密封點維護工作是長期的過程，泄漏不可避免，做好泄漏的現(xiàn)場處置預案，更好地解決站場生產(chǎn)運行中所出現(xiàn)的各種應急事件，需要不斷地完善總結(jié)好的經(jīng)驗方法，并推廣應用到工作實際中去，從而更好地服務(wù)于輸油生產(chǎn)。