在石油炼化领域中, 泵用机械密封的有效合理选用, 关系到设备本身的有效运行时间, 在催化裂化油浆泵、回炼油泵、初馏塔底泵、常压塔底泵、延迟焦化的辐射进料泵以及减压塔底泵等方面都有不容忽视的作用, 因此必须引起重视。
1 机械密封的主要特征分析
从工作原理的角度看, 泵用机械密封即依赖小轴向间隙起密封作用的装置。其要实现良好的机械密封效果, 不仅仅需要确保机械密封组件状态良好, 泵与其他组件之间的紧密结合同样重要。而在实际工作的过程中, 机械磨损、腐蚀以及密封零件失效等因素都会造成机械密封的失效。
在石油炼化领域中, 其介质本身的易燃易爆易挥发, 甚至于剧毒的特征, 都决定了机械设备密封的重要性。然而机械密封泄漏, 作为机械密封失效最为主要的问题形式, 其原因多种多样, 而想要进一步提升密封状况, 首先应当对密封失效的原因作出深一步的了解和分析。总体而言, 密封失效可能来源于四个方面的主要因素影响:
首先, 机械磨损是造成机械密封泄漏的最为常见的问题, 能够导致密封副端面分离, 从而造成密封泄漏。除此以外, 密封副的正常配合关系也有可能因为机械磨损而改变, 导致传动轴转动时引起密封元件发生位移, 进一步造成泄漏。对于此种因素的判断, 可以依据密封副磨损痕迹进行判断, 如果痕迹均匀, 则可以判定其泄漏出现因素位于其他部位, 则应当展开对其他部位的检查;而如果密封副无磨损痕迹而出现泄漏, 则可能因为动环与静环未保持相对运动或者出现打滑现象, 应当对防转销或底座展开查看;而如果密封副磨损痕迹严重, 则可以判断是传动轴转动时密封副存在分离状况, 或有杂质混入。
其次, 热损伤也会造成密封泄漏问题发生, 主要是在机械设备产生大量热能的时候, 造成机械密封副变形或者热裂的发生, 从而造成泄漏发生。再次, 腐蚀是造成密封泄漏的另一个重点。主要是考虑到石油炼化领域中介质的腐蚀性特征, 通常出现在该领域的腐蚀可以进一步分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。其中化学腐蚀主要是密封长时间与腐蚀介质接触而造成, 其对于密封影响较大, 甚至于会造成其金属晶界破坏和断裂;而电化学腐蚀则主要会在密封环两种金属之间产生电位差, 从而造成腐蚀现象的发生。
最后, 密封零件失效也会造成密封泄漏。作为密封系统中的关键组件, 密封零件通常指合成橡胶O型圈, 作为一种密封耗材存在, 其自身的损耗不容忽视。合成橡胶本身在使用过程中会出现老化变形, 如果遇到腐蚀性介质也会出现损伤, 这些都会造成机械密封泄漏问题的发生。实际工作中应当对其使用环境的温度等问题进行考虑, 并且谨慎选取橡胶材质, 注重材料硬度。在密封圈安装时, 要在密封槽内涂上润滑脂, 并且加强检修, 同时将弹簧、传动销等零件状态纳入考察考虑范围, 避免其形变的发生。
2 炼化行业泵用机械密封的选择
在石油炼化行业中, 泵用机械密封主要出现在两个领域, 即高温热油泵领域以及液态烃泵领域, 下面分别展开分析。
在高温热油泵机械密封领域中, 需要注意到温度高、介质粘度大且存在颗粒是其此种泵的主要工作环境特征。其温度可以达到340~400℃, 而粘度方面, 通常保持在 (12-180) ×10-6m/s, 并且其中会夹杂包括焦炭、砂砾等杂质。针对此种情况, 在选择密封的时候, 首先应当着重考虑选用带有金属波纹管旋转结构的密封, 此种密封在旋转的时候会在离心力的作用下实现自行清理, 并且能够防止因急冷造成的波纹管变形。其次, 对摩擦副组对材料而言, 可以考虑选用硬对硬结构, 通常考虑采用碳化钨对碳化钨或碳化硅。但应当注意确保冷却系统正常运行, 并且在安装过程中需要给密封端面额外涂一层润滑油, 防止造成干摩擦。最后, 在密封结构形式方面, 应当考虑采用开槽斜面挤紧轴套方式实现, 此种定位传动方式安装方便且不易伤轴, 并配置有限位板, 便于泵外调整密封的压缩量。如果辅助密封采用柔性石墨材料, 会在耐高温方面有更好表现。
而对于液态烃泵用机械密封领域而言, 主要是考虑到液态烃作为一种低温液化气体, 具有沸点低、粘度低以及高蒸汽压的特征, 因此在进行机械密封的选用的时候, 应当特别注意密封材料的冷脆性等相关问题。此种介质稍有泄漏, 就会在常温差压环境中气化, 从而导致密封环境温度下降, 威胁到密封材料的自身性能, 造成密封失效泄漏增加的问题。面对此种环境, 通常考虑采用金属波纹管和柔性石墨来代替辅助密封圈, 避免发生冷脆问题。对于摩擦副材料, 需要关注两种特殊情况, 其一在于连续运行的设备, 介质中如果含有较多颗粒物质, 应当采用硬对硬结构, 而对于间歇性运行设备, 摩擦副考虑选用碳化钨或者碳化硅对特种石墨。
3 结语
炼化领域泵用机械密封的选择, 必须在深入了解介质以及机械密封特性的基础之上展开慎重选择, 确保安全生产的有序展开。
摘要：文章首先针对机械密封的主要特征展开必要的分析, 指出密封失效的几个方面主要诱因, 而后在此基础之上对炼化行业泵用机械密封的选择加以剖析, 对于加强该领域的认识有着一定的积极作用。
关键词：石油,炼化,密封
参考文献
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