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研究石油化工转动设备机械密封辅助设施

2019-09-10姜笃奇

中国电气工程学报 2019年20期
关键词:石油化工

姜笃奇

摘要:转动机械是石油化工企业进行生产制造的重要设备,而机械密封辅助设施作为转动机械不可或缺的构件,具有避免石油渗漏、降低能源耗费的重要作用,既有利于环保,也有利于减少企业成本,实现经济效益最大化。本文基于石油化工转动设备机械密封辅助设施的重要性,对其影响因素、特点与具体应用等进行了研究。

关键词:石油化工;转动设备;机械密封辅助设施

引言

机械密封辅助设施能够适应石油化工装置中高温、高压、腐蚀性强的恶劣作业条件,其正常稳定运行对石油化工企业的生产意义重大。有效应用密封辅助设施,能够减少能源耗费,节约成本,促进企业长远的健康发展。但是机械密封辅助设施也是石油化工设备发生离心泵故障的主要原因,所以研究密封装置的影响因素、特点、应用中的问题等具有重要的现实意义。

1 化工转动设备机械密封的影响因素研究

1.1 介质因素的影响

在石油化工领域,介质泄露是一个非常严重的问题,为了确保设备的密封效果,必须对泄露参数进行科学的评估。静密封和动密封组合在复杂机械密封辅助设施中应用广泛,由于在动密封中,活动的零部件容易相互干扰而导致泄露,这种干扰因素是随机发生的,所以很难对其进行准确的计算评估,进而难以对动密封泄露进行有效控制。相比之下,静密封泄露较容易控制,因为主要是由于零件自身的缺陷和安装质量问题造成的,易于归因分析并纠正。总之,无论是哪种密封泄露问题,都要对其进行科学的分析评估,尽量从源头上预防控制。

1.2 机械密封因素的影响

对机械密封的可靠性进行评估,是机械密封辅助设施正常稳定工作的前提。评判机械密封可靠性的主要指标是相互运动的零件间是否形成了稳定可靠的气膜,以及摩擦产生的热量是否能够有效释放。为此需要对机械密封进行试运行,进一步分析所得的密封度、泄露率等数据,在此基础上进行机械密封的可靠性评估,确保其投入使用后能够正常稳定地运行。

1.3 安装维护因素的影响

石油化工设备构成复杂,包含很多管道设施,难以避免会出现溢出、渗漏等问题,为此必须要做好机械密封辅助设施的安装工作,对安装质量加以控制,尤其要注意管道间的接口的牢固和密封性,能够有效避免溢出、渗漏等问题,从而稳定发挥石油化工转动设备的功能,并减少能源耗费及对环境的污染,实现企业的社会经济效益。机械密封装置安装工作对精细度和专业性的要求很高,要求安装人员具备良好的技能水平,并定期进行日常的维护检查,及时排查各种问题。

2 机械密封辅助设施的特点

在石油化工装置高温、高压、腐蚀性强等恶劣运行条件下,机械密封辅助设施能够良好适应并且稳定运行,达到严苛的密封要求,其性能可靠,能够有效避免泄露,减少能源消耗,使用寿命长,耐用性能好,具有经济性等优势,且能满足石油化工生产连续化和自动化的要求,在石油化工行业发挥着至关重要的作用。

机械密封辅助设施包含多种元件,是由冷却器、过滤器、压力罐、检测仪表、限流孔板等构成,在实际应用时并非所有元件都要使用,而是根据机械密封具体的工作环境(温度高低、压力大小等)来进行合理选择的,主要是通过冲洗、过滤、冷却等方式达到对机械密封进行润滑、冷却、冲洗等目的,避免介质泄露,使机械密封装置能够更好的适应环境。正确选择辅助设施,能够提高密封的可靠性,使其稳定发挥其效用,减少能源消耗,支持石油化工企业正常的生产活动。

机械密封耐用性能好,不易发生故障,节约了维修成本,但其对检修工作的精细度和专业性要求很高,常常因工作失误导致密封面被破坏,设备运行时发生泄露,难以诊断原因的情况,为此在检修时必须精、细,保护好密封面,且调整好密封间隙,避免因工作失误造成设备不必要的损坏。

3 石油化工转动设备机械密封辅助设施的具体应用

3.1 机械密封应用中的主要问题

在转动设备中,活动的零部件容易相互干扰,传动轴和设备之间、动环和静环之间的间隙很难调整,在旋转中实现动密封难度很高,因此很容易发生泄露。此外,由于机械密封的作业条件恶劣,摩擦热导致的温度升高、外部环境和设备内的压力差、高腐蚀环境等都增加了机械密封的难度,容易导致很多问题。尤其是异常的温度升高,是机械密封最为棘手的问题,会导致密封端面的液膜蒸发,加剧磨损;动环和静环因热变形,间隙增大,引发泄露;加剧环境的腐蚀性;损坏辅助设施,加剧磨损老化,致使密封性能下降。

3.2 改善机械密封的有效措施

为了应对上述机械密封应用中的问题,人们在长期摸索中采用过改变密封结构和材料的方式,尝试对密封结构进行优化,并改进密封材料,使之适应恶劣的作业环境,但经实践证明,其效果并不佳,密封失效后仍会导致严重后果,且成本高昂,应用价值不大。后来经过一系列实践摸索,辅助设施被广泛应用于机械密封中,其能有效改善密封环境,提高密封效果,具有非常理想的应用价值。辅助设施能够实现在各种恶劣环境中发挥其特殊效用:在不同温度条件下,辅助设施能够及时调整控制温度,保障机械密封各部件性能稳定,正常发挥其功能效用;调整密封腔内压,防止密封端面液膜汽化;对于低温泵来说,辅助设施又能够对其提供热量,具有保温作用;针对不同的介质,还能有效避免机械密封受其腐蚀;还能防止辅助密封圈、石墨环等受温度的影响而损坏老化,功能失效等。总之,辅助设施在机械密封中发挥着举足轻重的作用,它不仅能够改善恶劣的密封环境,还适用于密封结构和材料不够完善的情况,作为一种辅助配合来满足严苛的密封要求,确保石油化工转动设备安全稳定的运行,为企业正常的生产经营提供重要支持。

结语

在石油化工转动设备中,机械密封辅助设施发挥着不可或缺的作用,根据密封要求、运行环境和实际情况等正確、合理的选用辅助设施具有重要意义,有利于提高机械密封的效果,保障其持续稳定发挥其功能效用,减少能源消耗,提高原料的利用效率,降低成本,确保石油化工企业正常的生产运营,实现其经济效益。

参考文献

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[3] 吕洪光.石油化工装置转动设备机械密封辅助设施的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(10):24+32.

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