機械密封在離心泵中的應用

龐慶梅　代玉梅（.大慶油田有限責任公司第二采油廠；.大慶油田儲運銷售分公司）

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機械密封在離心泵中的應用

龐慶梅1代玉梅2（1.大慶油田有限責任公司第二采油廠；2.大慶油田儲運銷售分公司）

機械設備的泄漏問題對崗位員工健康和環境的影響很大。傳統的離心泵大多數采用盤根填料密封，這種密封方式普遍存在易發生泄漏、更換密封填料的周期較短、密封填料消耗較多等問題，機械密封這項先進技術克服了這些缺點，并以泄漏量小、密封可靠、使用壽命長、功耗低等優點在大慶油田中得到了充分的應用。應用機械密封后，達到了節能降耗、安全環保等要求。

離心泵；機械密封；節能降耗；環保

在油氣集輸工藝系統中，實現平穩集輸和提高輸油系統效率一直是集輸系統追求的工作目標，所以離心泵的穩定性和可靠性尤為重要。密封裝置是離心泵的重要部件，密封填料泄漏和失效是離心泵常見多發故障之一。泄漏可造成環境污染，降低離心泵的效率，而且離心泵非計劃停機與密封故障造成泄漏有著密切的關系，因此密封性能已成為評定設備管理質量的一個重要指標。

1　機械密封原理

機械密封也叫端面密封，它是靠兩塊不同材質的密封元件動環和靜環光潔平直的端面相互貼合，并作相對旋轉運動的密封裝置；它是靠彈性構件（如波紋管）和密封介質的壓力在旋轉的動環和靜環的接觸表面（端面）上產生適當的壓緊力，使這兩個端面緊密貼合，端面間保持一層薄薄的液體膜，從而達到密封的目的；這層液體膜具有液體的動壓力與靜壓力，起著潤滑和冷卻的作用［1］。

機械密封由防轉槽、O型密封圈、靜環、動環、波紋管、波紋管座、固定螺釘等七部分組成。機械密封一般有四個密封點，其中三處靜密封（壓蓋與殼體的接合處，靜環與壓蓋之間，動環與軸套之間）靠加密封墊或密封圈密封，一處動密封，靠動、靜密封環端面的緊密貼合達到密封的目的。機械密封結構示意圖［2］見圖1。

圖1　機械密封結構示意圖

2　現場應用情況

某站共有離心泵12臺，以往一直采用盤根填料密封，經過研究盤根填料密封具有諸多不利因素：首先盤根與軸或軸套之間的機械摩擦，造成電動機有效功率降低，加上為了達到很好的密封效果必須壓緊盤根，使得離心泵運行時摩擦力增大，造成了電能消耗較大；其次使用盤根填料會造成軸與軸套的磨損，縮短了設備的使用壽命；而且隨著離心泵運行時間的增加，盤根漏失量越來越大，需要崗位員工經常對填料的壓緊程度進行調節，既造成站內環境污染，又增加了崗位員工的勞動強度。

機械密封在某站應用后，既解決了上述問題，又達到生產安全平穩運行、節能降耗、提高離心泵效率的目的，取得了以下效果：

1）用電能耗降低。由于機械密封的端面接觸面積小，而且壓緊力小，因此摩擦損失小，用電能耗降低。同時，應用機械密封延長了污油回收裝置的啟動周期，由盤根填料密封的每4 h啟泵收油1次變成了120 h啟泵收油1次，降低了電量消耗。由于摩擦力減小，有效功率提高，使離心泵的效率得到了提高。

2）密封可靠，泄漏量很小。機械密封在長周期的運行中，密封狀態很穩定，基本觀察不到泄漏現象。使站內的環境污染問題得到了根本上的解決，同時泵房內的油氣濃度明顯降低，大大降低了崗位員工吸入有害氣體的濃度，減輕對崗位員工的健康影響。

3）對軸承和軸套沒有磨損，由于機械密封與軸或軸套的接觸部位沒有相對運動，因此對軸承和軸套基本不會形成磨損，同時也延長了離心泵的保養維護周期，減少了大量檢修費用，也延長了設備的使用壽命。

4）降低了工人的勞動強度。離心泵的漏失量得到了根本杜絕，降低了崗位員工頻繁調整離心泵漏失量和頻繁倒泵更換盤根以及頻繁啟動污油回收裝置的勞動強度。

5）使用壽命長。機械密封在油、水類介質中一般使用可達1～2年或更長時間，在化工介質中通常也能達半年以上。機械密封的使用壽命主要是由摩擦副的使用時間長短來決定的。在正常工作中，摩擦副之間存在一層薄薄的液體膜，起到潤滑和冷卻的作用，再加上很多泵用機械密封的摩擦副一般都選用硬質鈦合金和石墨作為動靜環，石墨本身就有潤滑能力，所以摩擦副的磨損小，使用壽命長，一般使用壽命在8000 h以上，而且運行中不需要維護和修理，可以長期連續運轉。

6）維修周期長。機械密封端面磨損后可自動補償，一般情況下，無需經常性的維修。

3　經濟效益

某站機械密封安裝前后全年數據對比分析，見表1。

表1　機械密封安裝前后全年數據對比

由表1可知，在應用機械密封后月平均節電率5.3%，盤根填料節約率100%，軸套節約率100%。全年共節電11 175 kWh，電價按1元/kWh計算，節約費用超過1.1萬元；軸套按1 242.55元/個計算，節約費用1.988萬元；盤根按80元/kg計算，節約費用5840元。

4　結束語

離心泵應用機械密封，提高了設備的管理水平，泵的效率也得到了有效提高。同時，機械密封還具有密封性能好、節能效果顯著、運行工藝安全可靠等優點，機械密封不僅有效地杜絕了各類介質的跑冒滴漏現象，而且更加注重節能和環保，推廣使用這種節能裝置，對于提高勞動生產力、節能降耗具有較大的意義。

［1］李瑞紅.集輸工［M］.北京：石油工業出版社，2008：65-72.

［2］李振泰.油氣集輸技能操作讀本［M］.北京：石油工業出版社，2009：7-12.

（編輯沙力妮）

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.05.014

龐慶梅，1989年畢業于第二采油廠技工學校（采油專業），從事集輸工作，E-mail：pqm13304860378@163.com，地址：黑龍江省大慶市讓胡路區銀浪庫3-46-1-202，163412。

2015-12-14