长庆油田第0十采油厂华庆作业区甘肃长庆745100
摘要:输油泵是原油管道输送系统中的核心设备,它为原油在管道内的流动提供动能,是长输管道的动力源泉。目前我国长输管道是一种卧式水平中开、单级双吸式离心泵,技术先进、质量可靠、监测设施完善。随着累计运行时间增长,输油泵机械密封出现温度异常升高,达到机械密封温度保护报警值;而与此同时,机械密封的泄漏量仍然保持较小,密封并未失效。通过综合分析,确定导致机械密封温度升高的原因,并制订出维修措施。
关键词:输油泵机械;密封频繁过热;处理
机械密封出现温度持续上升,达到保护温度设定值。机械密封泄漏量正常。结合现场故障现象,分析输油泵机械密封冲洗管路、原油的物理性质和机械密封的结构,发现问题原因,提出维修措施并进行测试,取得良好效果。
1输油泵机械密封频繁过热的原因
输油泵机械进行密封的原因是为了防止管道内的液体流动时出现泄漏。输油泵机械密封的工作原理是在适当的压力作用下,将一对和旋转轴相互垂直的端面,保持贴合与相对滑动。根据工作情况,造成输油泵机械密封频繁过热的情况,主要体现在以下3个原因。
1.1机械密封装置配件不当
输油泵机械密封装置配件的工作非常重要,它关系着输油泵机械密封是否能处于正常运转以及使用的寿命,如果出现一点偏差都会引起输油泵机械密封出现温度过高的现象。这就要求,在进行安装之前,保证机械的清洁性,确保转轴不会出现粉盒振动的现象,其内部的套筒要始终保持着同心圆运转,在确保接触面垂直的情况下,使其与转轴的中心相互垂直;同时要保证机械密封的表面不能出现划痕或者破损,不能用毛巾擦拭机械密封的表面。
1.2管道内部很多杂质出现焦化
在输油泵机械长管道输送的流体一般是混合油,由很多种成分组成,这就会使流体中有很多杂质,输油泵机械密封高速运转的情况下,很多杂质就会出现焦化,并且紧密地粘贴在机械密封内部的摩擦副表面上。摩擦副表面是输油泵机械密封内部端面直接碰触的圆环,在运转中,依靠大气的压力提供动力,将两者紧密的联合在一起,但是,由于输油泵机械密封内部贴附在摩擦副表面的杂质出现结焦现象越来越多,使其两者的接触面出现了很大的缝隙。当输油泵机械密封内部处于高速旋转的状态,摩擦副里面出现大颗粒的杂质,就会使其接触面出现破损,就会有很多杂质通过破损的接触面进入到摩擦副里面,这就会导致输油泵机械密封频繁出现过热的现象。
1.3大颗粒物导致冲洗管发生堵塞并出现冲洗中断
冲洗工序直接关系着输油泵机械密封内部的温度,冲洗工序严格的按照要求完成,将增加输油泵机械密封的使用年限。冲洗工序的主要操作是利用高速流动原油的冲洗作用带走一部分热量,从而降低机械密封内部的温度,避免出现液膜汽化的形成,内部保持润滑状态,防止很多杂质出现沉积。在平时生活中,发现一般的冲洗管主要适用于冲洗干净的原油,不能冲洗质量差的原油。如果一旦冲洗质量差的原油,由于流动的液体中掺杂了很多杂质或者大体积的颗粒物,造成冲洗管出现阻塞,这样就会导致输油泵机械密封冲洗中断,最终因为温度无法控制,使输油泵机械密封频繁过热,造成输油泵机械密封的内部严重受损,甚至停机。
2处理策略
2.1寻找适宜的材料
输油泵机械密封的内部结构比较特殊,其材质更是比较特殊,主要的基本元件是静环、动环、压盖、弹性元件、传动元件、辅助密封和紧固件。这些元件任何一个环节出现问题,都有可能引起输油泵机械密封频繁过热。因此,在选择适宜的材料时,必须结合实际的情况、符合相关的要求进行选择,确保所选择的材料和机械内部进行有效的结合。
2.2定期检查输油泵机械密封内部的运营情况
作为输油泵机械密封维修的相关部门要对输油泵机械密封内部进行定期的检查,检查输油泵机械的每个零件,检查这些零件是否出现异常,冲洗管的工作情况,输油泵机械密封的长管道进行冲洗后,是否能尽快散热。如果输油泵机械密封的长管道在进行冲洗作业后,能够快速的进行散热,就能够最大程度降低输油泵机械密封过热的现象。在检查过程中,对于出现问题的设备要进行及时的维修和更换,从而延长设备的使用寿命。
2.3方案优化
方案的成功实施证明前期故障原因分析准确,但是在初期方案中需要拆卸下机械密封,这样就需要先行拆下轴承箱体及轴承,工作量较大,同时对轴承造成损伤。之后对维修方案进行改进。拆卸机械密封冲洗管路,不必拆下机械密封。在机械密封的入口反复注入200#溶剂油,同时进行盘车。如果机械密封内部堵塞严重,在注入溶剂油初始,溶剂油液位不会迅速下降,此时可多次间歇性盘车,直至溶剂油能顺畅穿过机械密封。安装机械密封冲洗管路,设备冲压,多次间歇性盘车。以上方案在类似工况下使用的其他输油泵出现机械密封温度升高故障中得以验证,效果良好。
3具体事例原因分析
仪长线运行方式是全线密闭输油,输油站正常启三台泵运行,很少调整运行方式。对照前面分析的引起过热的原因,首先可以排除因装配问题引起过热,因为该站输油泵过热均是在正常运行过程中突然出现过热,在拆除冲洗管清洗的时候偶尔可发现较大杂质颗粒将限流片堵塞,清洗完毕后可正常运行,所以基本可以认定是油质问题导致密封过热。一种原因可能是机械密封长期未进行清洗,摩擦副结焦严重,造成端面划伤磨损,运行过程中产生的大量摩擦热导致密封过热。另外一种原因就是输送原油油品较差,杂质颗粒较多,频繁堵塞冲洗管造成密封过热。但是,调查研究发现,上站很少出现机械密封过热情况,原油是从仪征输送到和县站的,如果是油品问题造成密封过热,原油油品又是如何变坏的呢?经过仔细分析,发现问题出在泵前过滤器上,和县站泵前过滤器两年时间未进行清理,很可能过滤器底部已经被杂质堆满了,当杂质堆积到一定程度,最上面的杂质颗粒被油流冲走,部分较大颗粒堵塞冲洗管造成冲洗中断引起机械密封过热,当过滤器内杂质位置低下来的时候,油流无法将其冲走,输油泵又可以正常运行。此后一段时间内原油内杂质继续在过滤器内部慢慢沉积,当沉积到一定程度后,上面的杂质颗粒再次被油流冲走导致一批输油泵机械密封过热。这样就可以解释,为什么每隔一两个月就会出现几台输油泵机械密封同时过热的奇怪现象了。
3.1问题处理
由于在仪长线添加减阻剂试验的时候出现输油泵机械密封集体过热,如不尽快处理将严重影响加剂试验效果,因此,根据以上分析的原因,该站采用双管齐下的方案,一边请抢维修人员清洗泵前过滤器,一边清洗输油泵机械密封,紧急处理密封过热故障,终于解决了问题。
4结束语
造成机械密封失效的原因是多种多样的,但是解决机械密封密封问题的有效办法就是利用大量的资料和经验进行针对性的分析。同时在机械密封的使用和维护保养中需要注意:一套新的机械密封使用效果不一定优于旧的机械密封,同时频繁拆卸解体机械密封有可能降低它的使用寿命,也会降低其他相关附件的使用寿命。
参考文献:
[1]崔文平.输油泵机械密封频繁过热原因分析及处理[J].科技创业家,2016,03:86.
[2]崔文平.输油泵机械密封频繁过热原因分析及处理[J].科技创业家,2016(2).
[3]周西顺,张永杰.关于输油泵机械密封频繁过热原因及对策研究[J].工业、生产,2017(2).