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輸油泵機械密封失效有對策

    外輸油泵在原油長輸管道的安全運行過程中起著至關(guān)重要的作用,采油十隊韋五接轉(zhuǎn)站兩臺 DYK12-50×8 型原油外輸泵于 2004 年 10 月份投產(chǎn),擔(dān)負(fù)著將韋五塊油井采出液增壓輸送至韋八中轉(zhuǎn)站的任務(wù)。自投產(chǎn)后,兩臺外輸泵頻繁出現(xiàn)機械密封失效事故,截至 2005 年 6 月份兩臺外輸泵共計發(fā)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(chǎn)、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(chǎn)任務(wù)指標(biāo)的順利完成。

    輸油泵機械密封失效有因

    針對這一技術(shù)難題,通過從工藝流程、設(shè)備、元件質(zhì)量、操作人員素質(zhì)等方面找原因詳細(xì)分析。
工藝流程上存在缺陷。根據(jù)現(xiàn)場情況來看,每次機械密封失效均為外輸泵進(jìn)口低壓端機械密封,且機械密封動、靜環(huán)端面有不同程度磨損,橡膠密封環(huán)均有老化、龜裂和變硬失彈現(xiàn)象;泵端蓋打開后,泵體內(nèi)殘留原油中含有少量油砂;泵進(jìn)口濾網(wǎng)內(nèi)雜質(zhì)較多,為油砂和粘糊狀油泥。從以上現(xiàn)象可以看出,泵進(jìn)口原油中雜質(zhì)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(xiàn)象存在的原因主要是由于韋五塊井站來液經(jīng)生產(chǎn)分離器分離脫氣后進(jìn)原油外輸儲罐,儲罐出口連接外輸泵進(jìn)口,儲罐進(jìn)出口相鄰,且無高低液位出口,沉砂功能不足,又由于生產(chǎn)分離器出口過油閥經(jīng)常座封不嚴(yán),分離出的天然氣經(jīng)過油閥竄入儲罐,攪動罐內(nèi)油水混合物,導(dǎo)致罐出口含砂量急劇增加。
    易損元件質(zhì)量不過關(guān)。初期更換的機械密封為江都出產(chǎn),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(yán)重;另外,泵在啟停及工況變化時都會發(fā)生摩擦和磨損。從現(xiàn)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(huán)的彈簧,動、靜環(huán)間摩擦力增大,同時由于油砂等雜質(zhì)存在,機械密封端面溫度急劇升高,造成密封環(huán)迅速老化,嚴(yán)重時燒毀,從而導(dǎo)致密封失效。
    操作人員技術(shù)水平欠缺。操作工人在使用和維護(hù)保養(yǎng)的過程中沒有嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作也是導(dǎo)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(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行啟泵前的盤車、灌泵等規(guī)定程序,往往只是簡單地按啟動按鈕啟泵,管線內(nèi)氣體沒有放空,機械密封沒有得到有效潤滑、冷卻,直接導(dǎo)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(dǎo)致下次啟泵后平衡管內(nèi)原油凝固,平衡管不暢通,平衡機構(gòu)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(dǎo)致外輸油泵機械密封頻繁失效的上述原因,通過現(xiàn)場實踐,提出以下幾點解決辦法:
維修生產(chǎn)分離器過油閥,使其座封嚴(yán)密,避免儲罐竄氣;嚴(yán)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(jìn)口過濾器慮網(wǎng),增加濾網(wǎng)目數(shù),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(zhì)量;聯(lián)系廠家更換平衡盤與平衡板材質(zhì),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(shù)培訓(xùn)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(xù)安全運行達(dá)四個月,未發(fā)生一起機械密封失效事故,大大節(jié)約了維修成本和勞動強度,產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
    對原油儲罐進(jìn)行改造, 200 立方米罐出口適當(dāng)上抬,與進(jìn)液口錯開,提高沉砂效果;定期仔細(xì)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(dǎo)致平衡板與泵體之間不能緊密貼合,平衡盤兩側(cè)不能建立壓差 Δp2 ,以致轉(zhuǎn)子很難達(dá)到動態(tài)平衡,從而產(chǎn)生軸向振動,導(dǎo)致平衡盤與平衡板出現(xiàn)持續(xù)干摩擦;對現(xiàn)有機械密封進(jìn)行改造,增加彈簧力,提高動、靜環(huán)端面硬度,更換橡膠密封環(huán),提高其耐溫和耐蝕性能;進(jìn)一步提高機械密封安裝精度。靜環(huán)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(jìn)行動環(huán)的浮動特性檢查,使動環(huán)處于浮動狀態(tài),用手推動動環(huán)應(yīng)有彈性及無刮蹭之感,之后,轉(zhuǎn)動軸檢查動環(huán)密封面的垂直度。

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