輸油泵機械密封失效有對策
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[時間:2009-05-22 石油與裝備 關注度:0]
摘要:□任明江蘇油田試采二廠采油十隊
外輸油泵在原油長輸管道的安全運行過程中起著至關重要的作用，采油十隊韋五接轉站兩臺DYK12-50×8型原油外輸泵于2004年10月份投產，擔負著將韋五塊油井采出液增壓輸送至韋八中轉站的任務。自投產后...
□任明/江蘇油田試采二廠采油十隊
外輸油泵在原油長輸管道的安全運行過程中起著至關重要的作用，采油十隊韋五接轉站兩臺DYK12-50×8型原油外輸泵于2004年10月份投產，擔負著將韋五塊油井采出液增壓輸送至韋八中轉站的任務。自投產后，兩臺外輸泵頻繁出現機械密封失效事故，截至2005年6月份兩臺外輸泵共計發生機械密封失效事故12起，最短使用周期5天，最長使用周期32天，平均使用周期16天。外輸泵機械密封的頻繁失效對韋五塊的原油生產、外輸及采油隊的其它工作很被動。因此，必須找出機械密封失效的原因并加以徹底解決，才能保證采油隊各項生產任務指標的順利完成。
失效有因
針對這一技術難題，通過從工藝流程、設備、元件質量、操作人員素質等方面找原因詳細分析。
工藝流程上存在缺陷。根據現場情況來看，每次機械密封失效均為外輸泵進口低壓端機械密封，且機械密封動、靜環端面有不同程度磨損，橡膠密封環均有老化、龜裂和變硬失彈現象；泵端蓋打開后，泵體內殘留原油中含有少量油砂；泵進口濾網內雜質較多，為油砂和粘糊狀油泥。從以上現象可以看出，泵進口原油中雜質較多且過濾不徹底是造成機械密封失效的一個重要原因。分析這種現象存在的原因主要是由于韋五塊井站來液經生產分離器分離脫氣后進原油外輸儲罐，儲罐出口連接外輸泵進口，儲罐進出口相鄰，且無高低液位出口，沉砂功能不足，又由于生產分離器出口過油閥經常座封不嚴，分離出的天然氣經過油閥竄入儲罐，攪動罐內油水混合物，導致罐出口含砂量急劇增加。
易損元件質量不過關。初期更換的機械密封為江都出產，從外觀、制造工藝及使用情況來看均不如原廠機械密封，使用壽命明顯縮短。
平衡板與平衡盤的材料問題。平衡盤與平衡板的材料對其使用壽命起著決定性的作用。因為平衡板與平衡盤間的間隙是泵中液體以較快速度通過的地方，液體的沖蝕很嚴重；另外，泵在啟停及工況變化時都會發生摩擦和磨損。從現場情況來看，使用二十天左右，平衡板的承磨面基本磨平，磨損量在2毫米～3毫米，軸向力得不到平衡，壓縮機械密封動環的彈簧，動、靜環間摩擦力增大，同時由于油砂等雜質存在，機械密封端面溫度急劇升高，造成密封環迅速老化，嚴重時燒毀，從而導致密封失效。
操作人員技術水平欠缺。操作工人在使用和維護保養的過程中沒有嚴格按照操作規程操作也是導致機械密封失效的一個重要原因。在用泵故障需啟用備用泵時，操作工人沒有嚴格按照操作規程進行啟泵前的盤車、灌泵等規定程序，往往只是簡單地按啟動按鈕啟泵，管線內氣體沒有放空，機械密封沒有得到有效潤滑、冷卻，直接導致機械密封端面溫度過高燒毀。在用泵停泵前沒有用底水掃線，導致下次啟泵后平衡管內原油凝固，平衡管不暢通，平衡機構失去作用，也極易造成機械密封迅速失效泄漏。
解決有道
針對導致外輸油泵機械密封頻繁失效的上述原因，通過現場實踐，提出以下幾點解決辦法：
維修生產分離器過油閥，使其座封嚴密，避免儲罐竄氣；嚴格控制外輸排量，避免排量大幅波動造成沉砂效果下降；更換泵進口過濾器慮網，增加濾網目數，縮短清洗周期，由以前的一周縮短為三天；選用原廠機械密封，提高安裝質量；聯系廠家更換平衡盤與平衡板材質，增加平衡板與平衡盤承磨面硬度，延緩平衡板磨損速度；加強技術培訓和崗位技能考核力度，提高操作工人技能水平；通過以上措施的實施，有效地解決了韋五外輸油泵機械密封頻繁失效的問題，自六月初至今，在用外輸泵已連續安全運行達四個月，未發生一起機械密封失效事故，大大節約了維修成本和勞動強度，產生了可觀的經濟效益和環境效益。
對原油儲罐進行改造，200立方米罐出口適當上抬，與進液口錯開，提高沉砂效果；定期仔細檢查平衡板與泵體之間的密封狀況。由于平衡板與泵體之間靠螺釘連接，螺釘在使用中會松動，導致平衡板與泵體之間不能緊密貼合，平衡盤兩側不能建立壓差Δp2，以致轉子很難達到動態平衡，從而產生軸向振動，導致平衡盤與平衡板出現持續干摩擦；對現有機械密封進行改造，增加彈簧力，提高動、靜環端面硬度，更換橡膠密封環，提高其耐溫和耐蝕性能；進一步提高機械密封安裝精度。靜環安裝到壓蓋中以后，要檢查密封端面與壓蓋中心線的垂直度及密封端面的平面度，機械密封安裝在軸上后，要進行動環的浮動特性檢查，使動環處于浮動狀態，用手推動動環應有彈性及無刮蹭之感，之后，轉動軸檢查動環密封面的垂直度。
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