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輸油主泵機(jī)械密封失效原因及對策

文檔作者：羅碩菁文檔來源：中海石油煉化東莞油品儲運(yùn)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月27日
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一
60一 ■安全密封 2石0油10與年化第工13設(shè)卷備
輸油主泵機(jī)械密封失效原因及對策
羅碩菁
(中海石油煉化東莞油品儲運(yùn)有限公司， 廣東東莞523988)
[摘要】對輸油主泵機(jī)械密封失效故障，進(jìn)行了分析，提出對策進(jìn)行改造，改造后使用效果明顯。
[關(guān)鍵詞】榆油主泵；機(jī)械密封；失效；改造
中海石油煉化東莞油品儲運(yùn)有限公司油庫首
站4臺主輸油泵，型號KDY830—100×3，于2009年
1月試運(yùn)行，2009年5月投產(chǎn)使用，擔(dān)負(fù)著惠州煉
油廠每年400萬m3的成品油輸送任務(wù)。在試運(yùn)行期
間，這4臺泵連續(xù)發(fā)生了5次機(jī)械密封泄漏失效事
故，嚴(yán)重影響了油品的生產(chǎn)、輸送及庫存的各項
工作。為此，應(yīng)找出機(jī)械密封失效的原因并進(jìn)行
徹底解決， 以保證各項生產(chǎn)任務(wù)的安全進(jìn)行。
1油泵及機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)
該泵為中開式3級離心泵，泵體結(jié)構(gòu)見圖1。
機(jī)械密封為德國杰特拉產(chǎn)單端面平衡型集裝
式機(jī)械密封，如圖2所示。機(jī)械密封的沖洗管從三
級葉輪進(jìn)口，即高壓端機(jī)械密封腔引出，這一端
為反沖洗方式，連接到低壓端機(jī)械密封腔， 即一
級葉輪的進(jìn)口端，這端為正沖洗方式，兩端壓差
約為2．0MPa，并與泵頂排氣管相連，在啟泵前可
用于機(jī)械密封腔和泵腔的排氣。機(jī)械密封動、靜
環(huán)均為碳化硅。
2故障現(xiàn)象及原因分析
第一次試運(yùn)行(2009年1月10日)，介質(zhì)：清
圖1
圖2
水， 轉(zhuǎn)速：2980r／min
現(xiàn)象：
1號泵在運(yùn)行8小時后，后機(jī)械密
封開始出現(xiàn)滴漏，約2O滴／分鐘。前
軸承振動為0．8mm／s，后軸承振動為
1．3mm／s，振動值在允許范圍之內(nèi)。
2號泵在運(yùn)行1小時后， 后端機(jī)
械密封出現(xiàn)較大泄漏，前軸承振動
1．9mm／s，后軸承振動1．4mm／s，振動
值在允許范圍之內(nèi)。
3號泵啟動后， 前密封就出現(xiàn)滴
漏，約1小時，后端機(jī)械密封出現(xiàn)瞬間
冒煙(約1秒鐘)，隨即后機(jī)械密封也開始滴漏，前
軸承振動約0．4mm／s，后軸承振動約0．9mm／s，振
動值在允許范圍之內(nèi)。
4號泵在運(yùn)行約10分鐘后，后端機(jī)械密封出現(xiàn)
大泄漏，前軸承振動值為0．6mm／s，后軸承振動值
為0．5mm／s，振動正常。
分析：
由于4臺泵在運(yùn)行時，前、后端軸承振動值均
在正常范圍之內(nèi)，因此可以排除因泵本身安裝缺
作者簡介：羅碩菁(1972一)，男，福建人，大學(xué)本科，在中
海石油煉化東莞油品儲運(yùn)有限公司從事設(shè)備管理和維修工作。
第4期 羅碩菁輸油主泵機(jī)械密封失效原因及對策 一6 一
陷引起機(jī)械密封泄漏。在拆卸機(jī)械密封后，發(fā)現(xiàn)
靜環(huán)多有崩裂現(xiàn)象(見圖3)， 由于動／靜環(huán)的材質(zhì)均
為碳化硅，且采用的介質(zhì)為清水，初步懷疑在運(yùn)
圖3
運(yùn)行時共發(fā)生5套機(jī)械密封損壞，其中4套為后
機(jī)封。研究機(jī)封沖洗口發(fā)現(xiàn)，在后機(jī)封處使用的是
反沖洗，反沖洗通常適用于軸封箱壓力與排出壓力
差極小的場合。且機(jī)封壓蓋本身的設(shè)計為多點(diǎn)布置
沖洗，見圖4。由于采用反沖洗連接，沖洗介質(zhì)直
接從沖洗孔流走，從而對密封副起不到控制溫度和
防止液膜氣化并改善潤滑條件的作用，造成密封副
發(fā)生干運(yùn)轉(zhuǎn)或形成氣囊并發(fā)生氣蝕。
3改造方案
經(jīng)研究決定采取如下改造措施：
(1)更換動環(huán)為具有固體潤滑性能的自潤滑
材料一碳石墨環(huán)，靜環(huán)仍為碳化硅，該密封副的
磨損系數(shù)較小，運(yùn)轉(zhuǎn)壽命可以相應(yīng)延長。
(2)更改機(jī)封沖洗管的連接方式，將后機(jī)
封的沖洗管改為正沖洗， 即從泵出口管上壓力表
位置加裝三通后引到機(jī)封沖洗口，這樣保持沖洗
行中由于密封面溫度升高而發(fā)生干摩擦，使摩擦
系數(shù)增大和磨損加劇，導(dǎo)致密封燒損或發(fā)生熱應(yīng)
力開裂，從而發(fā)生大量泄漏的故障。
圖4
壓差為約1MPa，從而實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)沖洗，使沖洗液沿
圓周均勻分布，避免局部溫度變形或沖蝕。將前
機(jī)封的沖洗口和泵一級葉輪的蝸殼上的預(yù)留孔聯(lián)
接，壓差約1MPa，沖洗方式仍為正沖洗， 多點(diǎn)沖
洗的功能不變。
(3)在工藝操作上，在泵啟動后，盡快打開
泵出口閥門， 以使沖洗液得到循環(huán)和補(bǔ)充，避免
因介質(zhì)溫度上升使密封副得不到應(yīng)有的冷卻。
4使用效果
第二次試運(yùn)行(2009年2月l0日，運(yùn)行工況同第
一次)， 四臺泵分別試運(yùn)行了各4小時，沒有發(fā)生機(jī)
封泄漏，該批泵正式驗(yàn)收合格， 并于5月23日投入
運(yùn)行，至今4臺泵運(yùn)行時問超過1200d~時，均正常
無泄漏。

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