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SM型計量泵機械密封泄露的原因分析
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在油田生產中,由于螺桿泵價格低、運行平穩、效率 高、噪音小成為了油田稠油生產中的主要動力設備。機械密封 泄露是影響螺桿泵正常運行過程中的主要問題。機械密封的 安裝過程、油品溫度及運行溫度的過高、油品質量的下降等都會造成機械密封不同程度的泄露,從而影響到使用的壽命。為 了延長機械密封的使用時間,通過采取各種不同的措施,將機械密封的使用時間由原來的3500小時提高的現在的4500小時,大大的降低了維修費用,降低了螺桿泵的維修頻次,減少了工作量和勞動強度,同時提高了經濟效益。
新疆油田計量站主要用螺桿泵作為稠油的外輸設備,螺桿泵的廣泛使用保證了原油銷售后路暢通。稠油的物理性質主要表現為粘度高、密度大,螺桿泵為容積式泵,輸送高粘度的油 品時運轉平穩、效率高。以前的輸油泵采用的是盤根密封,使用中原油的泄漏量大、易損壞、更換頻繁、且對環境污染大。隨 著油田輸油設備的更新,SMH型螺桿泵在原油計量站生產中發揮了很大的作用,而螺桿泵所采用的是機械密封,它是一種安裝在泵軸與泵體內的密封裝置。由于開采年限的不斷增加,該區塊油品質量的下降,直接影響到機械密封的使用壽命,增加了更換機械密封的次數,直接造成維修成本的提高。為了延長螺桿泵機械密封的使用壽命,通過對現場油品的 分析以及螺桿泵運行的環境做了詳細的調查。螺桿泵機械密封是由動環和靜環組成,動環為碳化硅,其表面鍍有一層硬質合金,靜環為石墨結構,“O”型密封圈材料都為橡膠。
機械密封的工作原理:
機械密封是一對或幾對垂直于旋轉軸線的端面在流體壓 力和補償機構彈力的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合 并相對滑動而構成的防止流體泄露的裝置。
1 機械密封泄露的原因分析
機械密封泄露的主要原因是安裝不規范、油品質量下降、 運行溫度過高等因素。
1.1 機械密封安裝不規范引起機械密封泄露的原因
1.1.1 密封面沒有加注潤滑油。安裝過程時動環密封面與 靜環密封面沒有涂抹潤滑油,將會造成螺桿泵起泵時就使機械 密封處于干磨狀態,造成密封面的溫度瞬間急速升高而燒毀密 封面,使機械密封失去密封性能,發生原油泄漏。
1.1.2 動靜面變形。動靜面變形主要是機械密封的質量問 題,安裝時沒有仔細檢查動靜環的端面,由于變形無法完全達 到密封效果。另外,機械密封長期運行后發生密封面變形或O 型密封圈老化等問題,螺桿泵檢修后未認真檢查密封,安裝后 發生密封泄漏。
1.1.3 密封面有損傷。安裝時由于操作不當造成密封面碰 傷,泵運轉時發生泄漏。
1.1.4 密封面沒有清理干凈。安裝過程中有異物進入密封 面沒有發現或沒有清
理干凈,運行過程中造成密封面磨損,發 生泄漏。 1.1.5“O”型密封圈損壞。在安裝過程中不小心把基座內 的“O”型密封圈損壞或使用了老化的“O”型密封圈損壞。
1.2.油品質量引起機械密封泄漏的原因分析。
由于油品質量造成機械密封泄露的主要原因是原油中含 有細小的沙粒,在運行過程中進入機械密封面,導致密封面磨 損而發生泄露。
1.3 運行溫度引起機械密封泄漏的原因分析。
1.3.1油品溫度引起機械密封泄露的主要原油是溫度過高 造成“O”型橡膠密封圈加速老化和變形,造成機械密封泄露。 另外由于機械密封處的運行溫度過高,會使原油中的碳物質聚 集在機械密封面上形成微小晶體顆粒,加快了密封面的磨損。
1.3.2泵在運轉中,應避免發生抽空現象,以免造成密封面 干磨擦及密封破壞。
2 延長機械密封使用壽命的措施
2.1造成機械密封泄露的原因雖然很多,但是其主要原因 還是安裝不規范引起泄露的現象比較常見,我們可以采取以下 措施加以避免。
2.1.1 嚴格按照機械密封使用說明書的要求進行安裝操作, 上緊壓蓋應在聯軸器找正后進行,螺栓應均勻上緊,防止壓蓋 端面偏斜,用塞尺檢查各點,其誤差不大于0.05毫米。動環安 裝后要保證能在軸上靈活移動,將動環壓向彈簧后應能自動彈 回來。
2.1.2 加強維修技術人員的培訓,提高維修技能。
2.1.3 制定操作規程,嚴格按照螺桿泵的維修操作規程進行 操作。 2.2 提高油品質量方面的措施主要是更換更高目數的濾 網,盡量將油品中的雜質過濾出來,并及時清理過濾網。嚴格 按照螺桿泵的保養操作規程進行周期性的保養。定期對油罐 進行雜質的清理,防止油品中的泥沙進入螺桿泵,對機械密封 造成損壞。
2.3.螺桿泵在運行過程中應該嚴格執行交接協議中油品溫 度的要求,盡量降低油品的輸送溫度,防止油品中的碳物質在 密封面上聚集,同時延長“O”型密封圈的使用壽命。
3 經濟效益分析
國外的機械密封使用時間一般在5000小時,但是國內機械 密封由于加工的工藝不同、材料不同,加上以上所述的種種原 因等,國產的機械密封實際使用時間也就在4000小時左右。 自2012年油氣儲運公司交油隊采取各種不同的措施,在多 個原油交接站點使機械密封的使用時間由原來的3020小時提 高的現在的4500小時,按照螺桿泵的啟停周期計算,每臺螺桿 泵的機械密封時間都延長了延長了半年左右時間。2011年24臺 設備使用19套機械密封,2013年27臺設備使用15套機械密封, 剔除設備增長的因素,同比減少了6套機械密封,按每個機械密 封5000元計算,折合直接經濟效益30000元。由于增加了機械 密封的安全使用周期,避免了由此引發的設備軸承抱死等其它 機械故障,產生了更大的經濟效益和安全效益。
機械密封作為螺桿泵的主要配件,在運行中起到關鍵的作 用,雖然影響其密封的因素是多方面的,但是通過不斷經驗總 結、維修操作技能的規范,使機械密封的使用時間有了很大提 高,在今后的生產中還應該不斷的去研究、發現,改進,從而使 螺桿泵在油田稠油輸送工作中發揮更大的作用
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