机泵机械密封泄漏原因分析及对策

2020-01-19 09:41曹亚祥
中国设备工程 2020年3期
关键词:动环机泵端面

曹亚祥

(吉林油田储运销售公司,吉林 松原 138000)

在我们进行油气生产的过程中,外输系统在运行过程中都会使用到机泵,而机泵运行的稳定性会对外输系统运行的效率产生直接性的影响。如果机泵在运行过程中出现故障,就会对油气生产带来影响,严重情况下甚至会带来严重的安全问题,为后期的安全生产工作带来了严重的阻碍。通过对机泵运行过程中出现故障的现象进行调查与统计,可以发现机泵出现故障频率最高就是机械密封泄漏,而如何对该问题进行解决就成了人们所关注的重点。

1 机泵机械密封泄漏原因概述

1.1 制造质量

在当前的泵用机械密封装置中,制造质量的水平会对密封的性能产生直接性的影响,如果在制造过程中使用的辅助密封材料存在着一定的质量缺陷,就会导致密封性能达不到预期效果。除此之外,很多制造厂商为了能提高生产效率,就会在安装材料后继续释放应力,存放不正确,导致端面出现变形等现象。同时,制造工艺方面的问题与制造技术员工的专业技术水平也会导致产品质量出现误差,进而致使机械密封在实际的应用过程中出现泄漏。

1.2 安装质量

除了受到制造质量的影响外,机泵的机械密封安装质量也会对密封性能产生重要的影响,在现实中,由于机械密封安装的过程不够规范、密封的预紧力不够合理、静环与轴线的垂直度达不到标准,动环导向圈有卡阻,维修员工技术水平低,都会对安装质量产生一定程度上的影响,容易导致机械密封在运行过程中出现失效的现象,进而导致发生泄漏问题。

1.3 工况变化

在机械密封的施工过程中,工况变化主要是包括工艺介质变化与工艺参数变化。其中,工艺介质的密度增加,密封腔中的压力也会随之而增加,主干线备压突然升高,进而就会导致端面所承受的摩擦力增加,而摩擦加剧就会导致出现泄漏问题;而工艺参数中,温度如果升高,就会导致密封腔中的热量提高,使弹簧及动静环周围形成胶质,端面在受热后会出现变形,密封环也会出现变硬老化等现象,进而导致泄漏问题的出现。

2 机械密封泄漏问题的措施分析

在机泵机械密封装置中,主要是通过动环、静环端面之间的贴合与转动实现密封,因此,如何保障动环、静环之间贴合的质量、静环与密封压盖安装质量、调整多大的压缩量,就成了解决泄漏问题的重要内容。基于此,要想对机械密封泄漏问题进行有效的解决,就要加强对其的日常检查与维护,对密封装置进行有效的设计、制造与安装,保证动环与静环之间具有着较高的贴合质量形成良好油膜封。

2.1 设计阶段的措施分析

在机械密封的使用过程中,动环会受到液体与弹簧的压力,在此条件下,动环会贴紧静环进行旋转运动,除此之外,还会进行相应的轴向移动对磨损进行补偿,而这会对静环与动环的端面比压产生更高的要求。在实际的应用过程中,如果端面比压过大,就会导致出现振动发热的现象,而端面比压过小,就会导致出现泄漏问题,因此,要保证端面比压控制在合理的范围内。而要想对比压进行合理的控制,就需要根据密封装置实际的工作情况进行调整,进而保证装置具有良好的密封质量。除此之外,对于静环与动环之间在转动过程产生的热量问题,要进行有效的控制,热量的产生会对密封面液膜产生一定程度上的破坏,进而对装置密封效果产生影响,因此,需要采取合理的措施进行降温冷却。

2.2 制造阶段的措施分析

首先,制造商需要保证辅助密封材料选择的合理性,保证辅助密封材料具有较高的质量,其次,需要提高制造工艺的合理性,避免出现一味追求生产效率而对工艺流程进行随意更改的现象;最后,需要提高机床设备的精度,保证生产工作人员具有较高的专业技术水平,进而可以对密封装置的制造误差进行有效的控制,实现制造精度的进一步提高。

2.3 选型阶段的措施分析

要想保证机泵机械密封效果,就要对密封装置的材料进行合理的选择。在正常情况下,静环与动环所使用的材料主要为硬质的合金、树脂与碳化硅等。而在材料的实际选用过程中,不仅需要对材料本身的性能进行分析,还要了解输送介质润滑性能、腐蚀性、密封圈化学性能和物理性能,才能匹配合理,还需要保证材料与施工的工况相符合。在对材料性能进行检测的过程中,需要对材料的导热性、强度、刚度与耐磨性进行综合性分析。只有保证材料的各方面性能都符合实际工况要求,才能进一步提高机械密封的密封效果,进而避免出现泄漏问题。

2.4 安装阶段的措施分析

机械密封安装质量的提高是保证机械密封质量的主要措施之一,在实际的安装过程中,为了可以实现机械密封安装质量的提高,就要对一些安装质量方面的通病进行有效的规避,首先,需要保证安装人员具有较高的技术水平,使安装人员在实际的工作过程中可以根据相应情况进行灵活的变通。然后,需要提高工作人员的责任心,使其在实际工作中可以保持高度的责任心,对安装尺寸公差要严格遵守确保不超差,对相应的安装规范进行严格的遵守。

2.5 检修方面的措施分析

对机泵机械密封进行定期的巡检及检修是预防问题与发现问题的重要手段,但在实际的巡检检修过程中,很多技术员工没有很好地将这相工作落到实处,只是将该项工作作为了一项例行事项,在检修过程中往往都是走走过场。而此类现象就导致在问题出现后,无法第一时间发现,也就无法在第一时间采取相应的措施进行应对。因此,员工在进行检修的过程中,需要对每个细节都进行严格的检查,对此可以建立相应的奖惩制度,来提高员工在检修过程中的标准,从而提高检修工作的质量。

3 检修过程的注意事项概述

在对机泵机械密封进行检修的过程中,总是会存在一些误区,而导致这一现象出现的原因基本上都是由于检修人员对于机械密封重要元件与相应密封原理理解不够透彻而导致的。

机械密封又被称作为端面密封,机械密封的泄漏点主要有五处:(1)动环与静环之间的密封;(2)轴与轴套之间的密封;(3)泵体与端盖之间的密封;(4)静环和底座的密封;(5)动环和轴套的密封;而在实际的运行过程中,泄漏现象一旦出现,可以通过对静环座进行调整,就可以进行消除,但大多数情况下需要进行拆除,重新更换密封。

由于工况变化、操作问题与维护情况而引起的密封失效主要包括以下六种情况:(1)长时间憋压而导致密封出现损坏;(2)在泵内循环的过程中,存在大量介质,降低了泵的输出,使热量不断积聚,进而导致介质出现气化,引发密封失效;(3)停运时间过长,且在重新启动过程中没有手动盘车,进而导致摩擦副出现损坏,密封失效;(4)轴与轴套装配弯曲度超标也会造成泄漏;(5)在多段泵中平衡间隙磨损大止推轴承磨损也会使密封漏,(6)动环与轴套之间锁紧问题。因此,在机泵进行正式运行前,需要对机泵进行有效的检查与维护,保证机泵的各项性能都符合实际要求,可以进行正常的运行。

在机泵机械密封运行过程中,需要将密封面沉浸在液体中,进而保证密封的使用寿命。对于连接设备的管道也需要进行清理,保证管道系统没有杂物,如果管道系统在运转的过程中存在杂物,就会导致杂物进入密封中,进而对密封寿命产生影响,当前,很多的设备密封提前失效都是因为这种原因。此外,还需要保证冷却系统的开启,一般情况下,无论设备是否处于运转状态,都要保持冷却系统的开启,特别是在热介质输送过程中。对润滑状态进行有效的监测,严格遵循“三级过滤”制度,保证机泵具有良好的工作环境,提高运行的平稳性,机泵运行平稳可以在一定程度上提高机械密封的效果。在进行新设备的使用过程中,首次运转可能会出现轻微泄漏现象,该现象属正常范畴,随着密封的不断磨合,泄漏量也会随之降低,直至不出现泄漏。如果依旧持续性泄漏,就说明密封系统出现了损坏。在实际应用过程中,设备运转的情况也会对密封寿命产生一定的影响。泵气蚀会和抽空对泵工况产生影响,同时,对于密封也会产生负面影响。气蚀会导致轴进行摆动,抽空会导致静环脱落,甚至导致轴承出现损坏,而在此情况下,密封腔会出现过热的情况,进而密封面之间的液膜会受到损坏,导致密封失效。

4 结语

综上所述,提高密封的质量,避免出现泄漏问题,可以在很大程度上降低机泵出现故障的概率,使密封装置使用的寿命得到提高,进而实现经济效益的提高。

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