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TSY系列卧式单级双吸离心泵密封改造可行性研究

发布时间:2018-04-16
赵烁
(中石化管道储运有限公司曹妃甸油库,河北唐山 063299)
  摘 要:TSY系列卧式水平中开单级双吸离心泵运行过程是我公司输油作业的一个重要环节,离心泵的设计如不符合输油作业的实际需求,则会威胁运行作业的安全,更对设备的使用寿命产生不利影响。本次调研围绕我公司输油作业的关键设备TSY系列卧式水平中开单级双吸离心泵在运行中暴漏的密封设计问题进行阐述,并分析其中存在的结构设计因素,最终结合深入的研究和实地调研提出密封改造(或者更换)的原则、方法。
  关键词:离心泵;密封;改造可行性
  1 TSY系列卧式水平中开单级双吸离心泵及其密封结构
  作为原油管道输送公司,原油主要靠发型输油泵输送,TSY系列卧式水平中开单级双吸离心泵基本符合我公司输油作业的需求,TSY系列卧式水平中开单级双吸离心泵,适用于自来水厂、农田灌溉、城市排涝、中央空调水循环、电厂、工业供排水系统、消防工程、船舶工业等场合的清水输送。也可适用于炼油厂及其它化工行业一般性液体及油类输送。该设备主要有以下优点:
  (1)卧式水平中开式结构使得泵运行更平稳、装拆更方便;
  (2)计算机优化设计单级双吸高性能叶轮,体现高效率和优越抗汽蚀性能,并最大限度的平衡轴向力;
  (3)双涡壳式流道设计最大限度的平衡轴向力;
  (4)可供选择的密封结构设计;
  (5)轴承配置简单、可靠。
  2 TSY系列卧式水平中开单级双吸离心泵密封存在的问题汇总
  润滑油泄露这一安全隐患并不容易发觉,因为在设备停运时泄露问题无法暴漏,渗漏只有设备运行的时候才会发生,一旦设备长期运行且作业人员无法巡检到这一安全漏洞,很容易造成设备故障造成的安全事故,导致非计划性停产事故,势必影响作业质量。在实践中,近期也经常出现由于TSY系列卧式水平中开单级双吸离心泵润滑油渗漏造成设备无法正常连续运转,导致设备故障问题频发,影响输油工作效率和质量。另一方面,润滑油泄造成的设备故障频发,也使得我公司作业人员对于此问题格外关注,但长期以来无法针对此问题根治,导致作业人员巡检强度增大。
  在调研过程中,首先考虑了离心泵密封处润滑油泄露的多种因素。主要包括以下几个方面。
  一是设备操作不当造成的泄露,譬如工作溶液温度增高,引起气化,导致机械密封的失效,经过多次观察调查,排除了离心泵泄露的这一因素。二是安装过程中出现的偏误,经过实地检查,亦排除了这一因素。三是机械密封质量问题。如机械密封唇口几何形状不合格,缩紧弹簧太松等,造成气密性试验漏气,导热装入主机后窜油。此时应更换机械密封并检验材质及几何形状。此外,在加工、装配过程中如若出现问题,致使齿轮轴回转中心与前盖止口不同心,会造成机械密封偏磨。此时应检查前盖轴承孔对销孔的对称度、位移量,骨架机械密封对轴承孔的同轴度。经过对机械密封等相关配件的检查,我们发现机械密封的质量并不存在问题。
  经过对离心泵机械密封设计原理和设计方案细节的资料、实地调查,我们发现造成润滑油渗漏的原因主要在于机械密封及其周边配件的结构设计不合理,具体而言,就是油窗的高度与机械密封的高度搭配不合理,两者在安装完成后接触间隙依然比较大,机械密封结构设计达不到我公司的作业对离心泵设备的内部环境保持要求,使设备运行过程中导致润滑油泄露。具体而言,是密封圈尺寸差太大或本身有伤、老化变质等,一般而言,只要结构和材料选择正确,密封圈质量合格和安装合乎要求,静密封是可以满足密封要求的,但是调查发现,离心机的密封虽然并未发现质量问题,但是在安装高度的设计上不甚合理,导致密封不严,在设备运行过程中,介质压力过高的时候,润滑油泄漏量会增多。
  3 TSY系列卧式水平中开单级双吸离心泵密封改造对策
  TSY系列卧式水平中开单级双吸离心泵该设备润滑油泄露的问题主要在于油窗的高度与机械密封的高度搭配不合理,因此,改变机械密封的运行方式或者替换其他规格型号的机械密封方能在根本上解决密封作用失效、润滑油泄露的问题。
  3.1密封改造目标
  (1)实现密封长周期可靠运行,按照相关国家以及行业标准或采用类比设计。
  (2)根据作业需求选择端面数量,在运行工况下能够单独、可靠运转。
  3.2方案设计
  方案一:改变机械密封的运行方式。
  此种方式将摒弃以往的机械密封运行方式,对机械密封的处进行较大幅度的改造,使得当介质侧密封端面发生泄漏式,有密封液和大气侧密封端面阻隔,防止介质直接泄漏到大气中,并且根据密封液高低液位报警,对密封泄漏情况以及是否需要检修做出判断,从而保证机泵平稳运行并且真正实现介质零泄漏。利用原离心泵泵盖,加工密封冲洗孔,匹配新安装的密封,改造的幅度较大,可能需要对辅助系统进行改造。
  方案二:采用其他规格的机械密封,油窗的高度与机械密封高度调整。
  该方案要求,在不调整原有设计结构的基础上采用其他规格型号的密封,在安装过程中严格按照作业需求选择适当的密封,并要求公司内部认真展开论证,从而在密封规格型号改变后能够解决润滑油泄露的问题,在改造过程中需要兼顾其他结构之间的平衡配合,使设备依然能够实现内部各配件工作环节的有效配合,保持较高的作业效率。
  在改造中,并面向知名的油封设计制造企业进行方案搜集,针对各种改造方案对设备内部运行环境保持的持久性以及设计的科学性、可行性进行论证,另外,要有我公司各相关部门对方案进行探讨,在考虑改造成本的基础上,实时反馈其中存在的技术难题,最终完成密封处的技术改造。
  参考文献:
  [1]刘盈盈.浅析离心泵密封装置的改造分析[J].科技研究,2014.
  [2]杨波.离心泵密封装置改造的探析[J].科技创业家,2011.
来源:《山东工业技术》2017年第17期

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