泵设备机械密封泄漏事故防范技术探讨论文_潘存鑫,刘静

泵设备机械密封泄漏事故防范技术探讨论文_潘存鑫,刘静

中国石油天然气股份有限公司乌鲁木齐石化 新疆乌鲁木齐 830019

摘要:近年来随着社会经济的不断发展,对于化工材料的需求也越来越高,也不断推动了化工行业的技术进步。化工行业存在一定的危险系数,因而在实际的操作过程中需要加强安全防范,尤其是泵的机械密封工作,对于泵功能的有效发挥具有重要作用,该工作在化工行业当中也是最常见的工作之一。

关键词:泵设备机械;密封泄漏;事故防范技术

引言

炼化企业生产过程中,其原料、中间产品和最终产品大多为液态,为完成这些液体的输送,泵是必不可少的,泵也是炼化企业中应用最多的设备之一。泵的运行状态直接关系着生产过程的正常运行,泵的故障可直接中断生产过程,甚至引发严重的安全生产事故。泵在运行过程中,其旋转部件,如机械密封和轴承,都会有不同程度的磨损,当磨损达到一定程度后,就会引起密封失效,进而导致生产原料的泄漏。更为严重的是,由于生产工艺的需要,部分生产原料为高温易燃液体,一旦发生泄漏,将引发严重的火灾爆炸事故。近年来,石化行业内已发生多起因机械密封泄漏引发的重大火灾事故,不仅使企业蒙受巨大的经济损失,也给企业造成了较大的负面影响。

1泵机械密封装置的运作原理

泵机械密封是建立在一对处于相对运动状态下的环端面上的。这组环端面是由一个固定环端面和一个均匀运转的环端面构成的。这两个环端面始终保持一种稳定的相对运动状态,由此,形成较为微小的轴向间的缝隙密封。而这种密封形式就是机械密封。通常来说,泵机械密封需要依靠动环和静环保持稳定的相对运动状态,以及密封元件和压缩元件的协调配合。在泵运行过程中,密封室内的流体介质与外部大气压产生的压强、压缩元件自身产生的压力共同作用,促使动静环紧密贴合,且在二者之间形成一层液体膜,进一步增强泵的密封效果。由于压缩元件产生的压力强度较大,即便在静止状态下,排除运动势能的干预,泵端面也能保持良好的贴合性,避免密封室内流体介质泄漏,防止外部环境杂质进入密封端面。

2泵设备机械密封泄漏事故防范技术分析

2.1设计阶段的措施分析

在机械密封的使用过程中,动环会受到液体与弹簧的压力,在此条件下,动环会贴紧静环进行旋转运动,除此之外,还会进行相应的轴向移动对磨损进行补偿,而这会对静环与动环的端面比压产生更高的要求。在实际的应用过程中,如果端面比压过大,就会导致出现振动发热的现象,而端面比压过小,就会导致出现泄漏问题,因此,要保证端面比压控制在合理的范围内。而要想对比压进行合理的控制,就需要根据密封装置实际的工作情况进行调整,进而保证装置具有良好的密封质量。除此之外,对于静环与动环之间在转动过程产生的热量问题,要进行有效的控制,热量的产生会对密封面液膜产生一定程度上的破坏,进而对装置密封效果产生影响,因此,需要采取合理的措施进行降温冷却。

2.2进行材质的优选

在进行泵的材质选择中,需要尽可能地选择耐磨性能好、耐腐蚀、耐高温以及耐腐蚀的材料,还需要针对泵的介质以及实际的工作环境,采取有针对性的材料选择,确保在材质选择合理的情况下,又有一定的经济性。因而,在泵机械密封的检修工作中需要对泵的材质做好检查,判断其是否与泵中的介质以及其工作的环境相符合,如不相符合要尽快地做好相应的处理改善。

2.3加强日常保养,做好泵机械密封防泄漏

泵机械密封泄露的主要诱因是日常保养不到位,因此在日常管理过程中应注重泵机械密封泄露保养和定期的检查,对泵机械密封泄露常见问题进行针对性的防范。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆针对磨损和热量过高造成的泵机械密封泄露,应注重改善冷却措施和润滑条件,定期对泵机械密封状况进行检查,对发现存在磨损较重的静动环应注重更换,最大限度的减少泵机械密封泄露,如发现静动环磨损过于严重,更滑以后很快就出现超过政策情况的磨损,则需要注重减少工作压力和考虑断面是否粗糙等因素,保持断面必要的清洁度;针对腐蚀工况下的密封泄露问题,应定期对泵机械密封情况进行检查;针对泵机械密封经常性磨损情况,应对泵机械密封情况进行停工检查,检查弹簧等工作情况,重新对机械密封进行定位,同时考虑窜动问题,及时进行处理。

2.4提出具体解决方案

技术人员在开展化工用泵的检修工作过程中,需要针对各类现象分析具体的故障与原因,并从根本上解决故障,实现化工用泵与其他配件工作的匹配性,要求技术人员针对具体问题提出具体的解决方案,如化工用泵介质结晶对机械密封表面的摩擦与损伤,技术人员需要时刻把握化工用泵中的液体结晶情况,对结晶杂质进行及时的清理,具体的清理流程为对化工用泵各部分部件进行标记,标记过后,再对化工用泵实施拆卸,运用加温、冲洗等方式对化工用泵的内部进行清理,直至内部杂质被完全清理后,将化工用泵部件按照标记安装回原位,有效避免在安装过程中出现安装程序不当的问题,加强化工用泵运作的效率性。

2.5泵组联锁控制

泵组联锁控制的作用是轴承出现严重故障后,使泵组及时停车,防止机械密封过度磨损而失效。但由于炼化企业生产工艺的连续性较强,单套泵组不能随意停车,因此泵联锁控制应配合生产装置的安全停车系统或根据生产管理人员的调度使用。轴承在过度磨损或故障后,其内圈和外圈之间的摩擦转矩和温度会显著升高。此外,轴承严重故障后,其旋转性能显著下降,泵设备的输送能力也可能同步降低,造成泵的出口压力也将降低。因此,可考虑将轴承内圈和外圈之间的摩擦转矩、轴承温度、泵出口压力3个参数作为泵联锁控制的控制信号。泵联锁控制系统中,摩擦转矩传感器采集轴承内圈与外圈之间的摩擦转矩信号,温度传感器采集泵轴承的温度信号,压力传感器采集泵出口的压力信号,3个传感器将各自采集到的信号分别传送到主控制器。主控制器将采集到的信号参数与预先设定的阈值参数比较,若满足启动条件,则向电机控制人员发送预警信号。主控制器的启动条件可设定为:摩擦转矩过大、温度过高、出口压力过小。为保证动作可靠,3个传感器采集的参数中有任意2个或2个以上满足启动条件时,主控制器都应发出预警信号。

2.6机械受力处理

化工用泵在石油化工生产中的受力状态不均匀会造成化工用泵的部分区域磨损,磨损严重的情况下会在化工用泵外表留下缝隙、刮痕、孔洞等问题,造成机械的密封性出现泄漏,在修理完善化工用泵机械受力问题时,需要明确化工用泵在运作过程中,由于运行状态的变化,受到的外力作用大小、位置与时间长短不同,技术人员很难明确受力的具体位置、具体时间与受到外力的具体大小,因此,无法有效通过参数设置规避化工用泵的机械受力,由此,技术人员可以通过对化工用泵不同时期的运作进行数据收集与整理,通过各项数据对比与分析,对化工用泵运行产生的数据进行详细的分析,把握不同运作状态下的具体受力状态,通过改变作用力或加固化工用泵外壳的形式减少外界对化工用泵的压力。

结语

泵是化工行业中最常用的设备,是化工生产中几乎必不可少的设备之一,其安全稳定的运行对于化工企业来讲具有十分重要的积极意义。推动对泵检修工作的加强,更好地维护泵的运行,减少泄漏事故的发生,对于企业的经济效益也是一种重要的保障。因而,相关方需要加大重视程度,对泵做好相关的检修工作,发现问题时需要加强对实际情况的综合性分析,采取针对性的措施解决问题,从而保障好泵的安全稳定运行。

参考文献:

[1]李龙骏.浅谈泵机械密封泄漏的原因分析与对策[J].化工管理,2019,(21):136-137.

[2]杜昆伟.浅谈化工机械的密封泄漏问题与处理对策[J].中国石油和化工标准与质量,2012,33(11):39.

[3]柳广生.泵机械密封的泄漏分析与检修[J].建筑工程技术与设计,2019,(19):885.

论文作者:潘存鑫,刘静

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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