張建宇

（中國石油（yóu）大慶石化公司建設公司）

在某石化公司丁辛醇裝（zhuāng）置檢修（xiū）過程中，高速泵是該裝置（zhì）檢修的關鍵設備。高速泵由電機、增速箱和泵體3個部分組成。文中對該丁辛醇裝置高速泵的機（jī）械密封泄漏原（yuán）因進行了分析，有針對（duì）性的采（cǎi）取設計改造措施，收到理想改造效果。

關鍵詞：高速泵；泄漏；機械密封；改（gǎi）造

高速泵轉速（sù）一般為7 000 r/min，變速（sù）箱內有3根軸，屬於立式泵。高速泵內部密封件較多，泄露的主要（yào）原因即密封件泄露。文中結合某石（shí）化公司丁辛醇裝置檢修中丁辛醇裝置（zhì）高速（sù）泵（bèng）的機械密封泄漏（lòu）原因進行分析，並采（cǎi）取了多項改造措施。

1.高速泵機械（xiè）密封泄漏原（yuán）因分析

機械密封以及高（gāo）位油罐密封構成了高速泵密（mì）封係統。高速泵機械密封的泄露點主要包括軸套（tào）與軸間的密封、動、靜環間（jiān）密封、靜環與靜（jìng）環座間的密封以及密封端蓋與泵（bèng）體間的密封等［1］。

低壓蒸發分離器尾液泵的軸承箱側與泵殼側之間存在1個空腔，空腔的作（zuò）用是一旦葉輪側機械密封或（huò）齒輪箱側機械密封出現泄漏，保證（zhèng）泄漏的液體（tǐ）均流入空腔體（tǐ）內，再從腔體出口排出泵殼外，一般用油杯存儲，這樣操作（zuò）人員便知機封泄漏。此時需通過補充潤滑油來緩解漏（lòu）油（yóu）問題（tí），並要定期（qī）補充潤滑油，丁辛醇裝置高（gāo）速泵的密封油罐內的壓力值設置為0.1 MPa，一旦低於此值就需補（bǔ）液。不僅增加成本，也解決不了根本問題，臨末隻（zhī）能是介質與密封液及齒（chǐ）輪箱（xiāng）潤滑油全部（bù）流入腔（qiāng）內通過油杯顯示（shì），這（zhè）樣不僅導致介質大（dà）量泄露，而且還會使密封（fēng）油罐內（nèi）的壓力過高（gāo），導致密封係統嚴重磨損。在正常運（yùn）轉時，機械密封（fēng）動環與連接軸同步轉動，不發生相對運動。軸與軸套（tào）及動環與軸套之間的密封（fēng）主要靠O形圈實現靜（jìng）密封。而軸套的磨（mó）損則說明密封油罐內的壓力過高，使得動（dòng）環與軸套之間發生了相對運動，導致機械密封泄露［2］。

丁辛（xīn）醇的高速泵轉（zhuǎn）速達7 000 r/min。在較高轉速（sù）下，易造成端麵較大（dà）的（de）相對（duì）滑動，並產生大量摩擦熱量，使介質產生氣蝕現象。如果氣蝕量過大，對泵殼內造成嚴重損傷，還會導（dǎo）致轉（zhuǎn）子出現振動（dòng），對高速泵機械密封也會（huì）造成損傷，如果機械密封的動靜環磨損嚴重，將直接導致介質泄漏。

2.尾液泵機封泄漏的（de）問題

丁辛醇裝置高速泵的機械密封由3組動靜環之間（jiān）配合密封，其中（zhōng）葉（yè）輪（lún）側機械密封是（shì）2個靜（jìng）環共（gòng）用1個動環（huán），密封腔內用白油進行密封，而齒輪箱側用1組動（dòng）靜環（huán）對齒（chǐ）輪箱側潤滑油進行密封。理論上，密封麵產生的所有（yǒu）承載能力應用於負荷微凸體（tǐ）機械接觸承載與流體膜承載。因此，在高速泵（bèng）正常（cháng）運轉時，後兩者的產生的承載力應與前者的承載力（lì）相等。然而，根據（jù）對高速泵軸套的（de）磨損情況進行分析與計算，對於造成高速泵機械密封泄露（lù）的（de）原因判斷中，可（kě）歸結為尾液泵在運行過程中由於外置密（mì）封油罐內白油壓力過大導致葉輪側動（dòng）靜環之間磨損嚴重（chóng），造成尾液泵的機封泄漏（lòu）。還有1種可能是密封O型圈是丁苯（běn）橡膠材質（zhì），不耐油（yóu），造成O型圈膨脹，是動靜環（huán）之（zhī）間承受來自O型圈的膨脹壓力，導致（zhì）機封泄漏。

3.尾液（yè）泵（bèng）機封的改造

通過對高速泵（bèng）機械密封泄露原因的分析，結合高（gāo）速泵實際（jì）裝配、使用情況（kuàng），總結（jié）出消除高速泵（bèng）機封泄露現象關（guān）鍵要降（jiàng）低高速泵（bèng）泵體（tǐ）中機封（fēng）麵的載荷，而增加磨損軸套裝配間隙的方法有（yǒu）效。

3.1 靜環和O型圈的（de）改造

大多數（shù）機械密封的靜環選用樹脂石墨，而石墨環在高速泵高轉速運作過程中發生磨損產（chǎn）生的粉末會（huì）隨著軸承運動聚集在O型圈處，尤其是當粉末聚集在聚四氟乙烯刃形的密封（fēng）處，不但會使密封刃產（chǎn）生壓痕，嚴重時還將影響補償環作用的發揮。在改造過（guò）程中，靜環選用了強度高耐高溫以及摩擦性能較好的浸（jìn）銀石（shí）墨環，以（yǐ）保障高速泵（bèng）運轉的穩定（dìng）性。

保證O型圈彈性對保障高（gāo）速（sù）泵的（de）機（jī）械（xiè）密封性能極為關鍵。根據對O型圈膨脹（zhàng）原因的分析可知，丁苯橡膠不耐白油，需要將O型圈的密封材質更換為耐油的全氟醚橡膠。丁辛醇裝置（zhì）高速泵密封圈的（de）數量非常多，多次泄漏（lòu）的原因均源於O型圈，因此選擇O型（xíng）圈時要考慮所接觸的（de）介質，需有效保障O形圈密（mì）封效果，提（tí）高機械密封的（de）可靠性。

3.2 51D及51C動環的改造

對於丁辛（xīn）醇裝（zhuāng）置高速（sù）泵機封（fēng）（51D及（jí）51C）而言，其端麵比壓（yā）值具有密封端麵2側的壓力為零的特點，所以若是高速泵機械（xiè）密封（fēng）的端麵比壓值較大，反而會使機械密封磨（mó）損加劇。因此對於高速泵機械密封的改造（zào）應在保持（chí）原（yuán）有的端麵比壓不變（biàn）的基礎上對動環進行重新設計，采取新的變動環的材質和（hé）結構。動環的材質可選用硬質的合金材料（liào），軸套選用314材質，同時需加大（dà）動環厚度［4］。

3.3 尾液泵的吸（xī）入側改造

丁辛醇裝置高速泵入口（kǒu）處一般未設置Y形過濾（lǜ）器，導致大量的雜質就會從入口進入到高速（sù）泵的（de）內（nèi）部，導致其機械密（mì）封的泄露的進一步嚴（yán）重化（huà）。因此，在對高速泵進行安裝時必須?介質的入口處安裝1個（gè）Y形過濾器，以便達到過濾大量顆粒雜塵，改善丁辛醇（chún）裝置此類高速（sù）泵的工作環境。

（4）靜環補償元件的設（shè）計改（gǎi）造

丁辛醇裝置的高速泵整體泵腔的尺寸無（wú）法調整，一般通過增加補償元件的補（bǔ）償量來改善效果。必須（xū）注意的是，一般（bān）的補償元件采用多彈簧的形式。使用（yòng）彈簧的（de）缺點是如果增大彈簧的補（bǔ）償量，時間過長將（jiāng）會導致彈簧失效［5］。

除此之外，由（yóu）於丁辛（xīn）醇的高速（sù）泵產生的轉速可達10 275 r/min，因此，此類高速泵在高速運（yùn）作時導致的高速振（zhèn）動，也是（shì）高（gāo）速泵發（fā）生機械密封泄露的因素之一。所以為改善尾液泵機封泄露的情況，需要對補償元件（jiàn）進行（háng）進一步的改（gǎi）造或選型。鑒於此，可（kě）供使用的具體方法就是在不對軸向尺寸進行調整（zhěng）的前（qián）提下，調整、改變靜環彈性元件的材質、結構。往往補償元件采用波紋管的形式會更優（yōu）於彈簧的形式，較好發揮密封的補償性能，更加有效的降（jiàng）低補償機構的摩（mó）擦力，進（jìn）而改善了靜環的隨意（yì）性。此外，相對與多（duō）彈簧機構，金屬（shǔ）波紋管（guǎn）能夠有效的（de）彌補（bǔ）尾液泵高速旋轉彈性補償的不足。同（tóng）時，在（zài）加上對靜環及動環的大（dà）力的改造創新（xīn）下，大大延（yán）長了丁辛醇裝（zhuāng）置此類（lèi）高速（sù）泵機封的使用（yòng）壽命（mìng），提高了（le）工（gōng）作效率（lǜ）。

4.結束語

某石化丁辛醇（chún）裝置在高速泵長期頻繁的檢修過（guò）程中，經過一係列的泄露原因分析，總（zǒng）結經驗，在機械密封改造上取得重大突破，不僅（jǐn）提高了工（gōng）作效率，避免不必要的切換停車時間，節（jiē）省了檢修人員的用工成本，同時降低了生產成本，確保（bǎo）了生產裝置的平穩長效。

來源（yuán）：《煉油與化工》

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