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研究石油化工转动设备机械密封辅助设施

2016-05-06

谷雨
(抚顺石化工程建设有限公司第六分公司,辽宁抚顺 113004)
  摘 要:本文,我们对石油化工装置中各种转动设备的机械密封的辅助设施进了简要分析。
  关键词:转动设备;机械密封;辅助设施
  一、石油化工转动设备种的机械密封
  1.机械密封的特点和应用问题
  机械密封是一种对旋转类机械进行轴封的装置,石油化工装置中,会大量使用到各种转动设备,例如离心泵和离心机以及反应釜和压缩机等设备。由于这些设备的传动轴贯穿于整个设备的内外部分,这样就是的轴与设备之间出现一个圆周形的间隙,设备中的各种介质会通过这个间隙向外进行泄露。如果大气压高于转动设备内的压力,则空气会向设备内部泄露,因此,为防止泄露的发生,必须采用阻止泄露的轴封装置。机械密封的泄漏量非常少,且具有使用寿命较长的优点,所以,目前大量的石油化工机械设备主要采取的都是机械密封方式。但是,实际应用中,在温度较高,腐蚀性较强的部位实现静密封的操作已经比较困难,而要在旋转中的极小的端面上实现动密封,更是难上加难。
  2.相关解决办法
  为有效解决密封中的难题,人们一直在进行着不断的研究和探索,经过长期的研究和实践,人们找到了两个相对较好的解决办法。种办法的成本较高,代价较大,解决思路是从改变密封的结构和所使用的材料入手,使其尽可能的适应较为苛刻的工作条件。但这种办法并不能从根本上解决动密封问题,而且,一旦出现密封失效,后果不堪设想。第二种办法是利用辅助设施来改善工作环境。目前,实际工作中的机械密封基本上不可能存在不依靠任何的辅助设施就能够实现的情况。例如,采用串联机械密封对丙烯腈装置中的含有有毒介质的机泵进行密封的过程中,以及采用机械密封对炼油催化装置中的塔底高温油泵进行密封时,都需要采用相应的辅助设施来进行。通过相应辅助设施的帮助,能够有效改变那些较为苛刻的工作环境,将其转变为处于机械密封可接受范围内的环境类型,极大的提高了机械密封的密封效果,同时也有效拓宽了机械密封的实际使用范围,使其应用范围更加广泛。在具体的工作过程中,密封端面温度会因为机械密封工作产生频繁的摩擦而不断升高,需要及时采取相应的辅助设施对温度进行控制,否则,温度过高会引发许各种不良后果,从而影响到转动设备的正常运转,造成各种恶劣影响。例如,1)随着温度的不断升高,密封端面间的液膜会在高温下逐渐发生汽化,从而加剧了磨损的发生,根本起不到密封的作用;2)温度升高后,动静环会因为温度过高发生形状的改变,起不到密封作用,加剧了泄漏量的增加,磨损程度也随之不断加剧;3)温度升高后,各种介质会对机械密封产生腐蚀,且腐蚀程度随着温度的升高不断加剧;4)辅助密封圈会因为温度过高发生老化,出现变质现象,进而失效,丧失应有的密封作用;5)脂会随着温度的不断升高而发生碳化,性能急剧下降,浸渍了合成树脂的石墨也会随之发生变化,而浸渍了金属的石墨环也会因为金属发生熔化而产生泄漏现象。
  二、转动设备机械密封辅助设施
  1.使用辅助设施的必要性
  经上文分析可知,温度的上升是机械密封的大敌,所以,我们要严格对温度进行控制,不允许温度的随意上升。而使用各种辅助设施的目的就是为了有效减少这种不良的的温度上升的情况,使密封端面间处于良好的润滑状态,从而保证机械密封各零件的良好运转和正常工作状态;在容易发生汽化的介质中,要努力采取措施使之不发生汽化,从而保证密封腔中的压力,维持密封状态。
  2.具体应用
  通过对我国石油行业某炼化公司机械密封情况的调查,我们发现,在实际实践活动中,人们往往会因为所使用各种转动设备的结构设计较为合理,性能较好,且所使用的材料质量较好,便认为其具有较强的密封能力,不需要使用辅助设施,于是极易导致密封刚刚投入使用即出现各种问题,没有了辅助设施的帮助,在早期即失去原有效果。反之,一些大家认为性能较差的,使用材料治疗较低的转动设备因为及时采用了各种有效的辅助设施,所以很好的达到了密封条件的各种要求,有效保证了转动设备的顺利运转。当然,也存在有些机械密封在实际工作时产生的温度并不高,且产生的压力较低,速度也比较慢,在这样的情况下,不使用辅助设施也完全可以满足正常工作的需要。如果在这样的情况下,不使用辅助设施也是可以的。但是,综合考虑各种因素,尤其是密封的稳定性的变化和长期使用过程中使用寿命不断降低等因素,权衡利弊,我们认为,合理选择辅助设施并很好的进行使用是相对较为保险的选择。因此,在实际操作中,我们应当把辅助设施看成是机械密封本身的一个组成部分,不能忽视其重要作用,并充分考虑实际情况,根据不同的实际情况来具体选择不同的辅助设施。而且,机械密封的辅助设施并不是特指某种元件,而是由众多元件组成的,实质上是众多元件的统称,所以,在实际工作中,我们可以按照实际需要选择其中的一种或几种进行使用。辅助设施的工作方式有冲洗和冷却以及过滤和分离等,其中冲洗为Z主要的工作方式。
  三、总结
  依据实际情况并综合考虑多方面因素的影响,科学、合理地选用适当的辅助设施,能够极大的提高机械密封的稳定性,并且Z大程度延长其使用寿命,对保证生产过程的安全性有重要意义。而且,辅助设施是合理利用还可以有效减少漏损量,并减少维修工作的具体工作量,还能有效降低生产成本,具有多方面的有利影响,所以,在实际工作中,我们一定要对各种辅助设施予以足够的重视,使其发挥出Z大的自身作用。
  我们在明确了密封的结构特点和选用原则之后,合理科学地分析工况的条件,并选择包括密封材料在内的相关配置以及辅助系统,正确合理地选择机械密封结构及材料并对密封进行合理改造,可以保证密封的长期可靠运转,同时对提高机械密封可靠性有着很重要的现实意义。
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来源:《中国化工贸易》