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SM型计量泵机械密封泄露的原因分析

文档作者：纪应祥文档来源：新疆克拉玛依油气储运公司		点击数：	更新时间： 2021年11月18日
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2015 年3 月
SM 型计量泵机械密封泄露的原因分析
纪应祥（新疆克拉玛依油气储运公司，新疆克拉玛依834002）
摘要：在油田生产中，由于螺杆泵价格低、运行平稳、效率
高、噪音小成为了油田稠油生产中的主要动力设备。机械密封
泄露是影响螺杆泵正常运行过程中的主要问题。机械密封的
安装过程、油品温度及运行温度的过高、油品质量的下降等都
会造成机械密封不同程度的泄露，从而影响到使用的寿命。为
了延长机械密封的使用时间，通过采取各种不同的措施，将机
械密封的使用时间由原来的3500小时提高的现在的4500小
时，大大的降低了维修费用，降低了螺杆泵的维修频次，减少了
工作量和劳动强度，同时提高了经济效益。
关键词：螺杆泵；机械密封；泄露
新疆油田计量站主要用螺杆泵作为稠油的外输设备，螺杆
泵的广泛使用保证了原油销售后路畅通。稠油的物理性质主
要表现为粘度高、密度大，螺杆泵为容积式泵，输送高粘度的油
品时运转平稳、效率高。以前的输油泵采用的是盘根密封，使
用中原油的泄漏量大、易损坏、更换频繁、且对环境污染大。随
着油田输油设备的更新，SMH型螺杆泵在原油计量站生产中发
挥了很大的作用，而螺杆泵所采用的是机械密封，它是一种安
装在泵轴与泵体内的密封装置。由于开采年限的不断增加，该
区块油品质量的下降，直接影响到机械密封的使用寿命，增加
了更换机械密封的次数，直接造成维修成本的提高。
为了延长螺杆泵机械密封的使用寿命，通过对现场油品的
分析以及螺杆泵运行的环境做了详细的调查。螺杆泵机械密
封是由动环和静环组成，动环为碳化硅，其表面镀有一层硬质
合金，静环为石墨结构，“O”型密封圈材料都为橡胶。
机械密封的工作原理：
机械密封是一对或几对垂直于旋转轴线的端面在流体压
力和补偿机构弹力的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合
并相对滑动而构成的防止流体泄露的装置。
我单位计量站现用的泵类型统计如下：
输油泵类型
螺杆泵
离心泵
密封种类
机械密封
填料密封
数量(台)
27
17
1 机械密封泄露的原因分析
机械密封泄露的主要原因是安装不规范、油品质量下降、
运行温度过高等因素。
1.1机械密封安装不规范引起机械密封泄露的原因
1.1.1 密封面没有加注润滑油。安装过程时动环密封面与
静环密封面没有涂抹润滑油，将会造成螺杆泵起泵时就使机械
密封处于干磨状态，造成密封面的温度瞬间急速升高而烧毁密
封面，使机械密封失去密封性能，发生原油泄漏。
1.1.2 动静面变形。动静面变形主要是机械密封的质量问
题，安装时没有仔细检查动静环的端面，由于变形无法完全达
到密封效果。另外，机械密封长期运行后发生密封面变形或O
型密封圈老化等问题，螺杆泵检修后未认真检查密封，安装后
发生密封泄漏。
1.1.3 密封面有损伤。安装时由于操作不当造成密封面碰
伤，泵运转时发生泄漏。
1.1.4 密封面没有清理干净。安装过程中有异物进入密封
面没有发现或没有清理干净，运行过程中造成密封面磨损，发
生泄漏。
1.1.5“O”型密封圈损坏。在安装过程中不小心把基座内
的“O”型密封圈损坏或使用了老化的“O”型密封圈损坏。
1.2.油品质量引起机械密封泄漏的原因分析。
由于油品质量造成机械密封泄露的主要原因是原油中含
有细小的沙粒，在运行过程中进入机械密封面，导致密封面磨
损而发生泄露。
1.3 运行温度引起机械密封泄漏的原因分析。
1.3.1油品温度引起机械密封泄露的主要原油是温度过高
造成“O”型橡胶密封圈加速老化和变形，造成机械密封泄露。
另外由于机械密封处的运行温度过高，会使原油中的碳物质聚
集在机械密封面上形成微小晶体颗粒，加快了密封面的磨损。
1.3.2泵在运转中，应避免发生抽空现象，以免造成密封面
干磨擦及密封破坏。
2 延长机械密封使用寿命的措施
2.1造成机械密封泄露的原因虽然很多，但是其主要原因
还是安装不规范引起泄露的现象比较常见，我们可以采取以下
措施加以避免。
2.1.1 严格按照机械密封使用说明书的要求进行安装操作，
上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上紧，防止压盖
端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。动环安
装后要保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹
回来。
2.1.2 加强维修技术人员的培训，提高维修技能。
2.1.3 制定操作规程，严格按照螺杆泵的维修操作规程进行
操作。
2.2 提高油品质量方面的措施主要是更换更高目数的滤
网，尽量将油品中的杂质过滤出来，并及时清理过滤网。严格
按照螺杆泵的保养操作规程进行周期性的保养。定期对油罐
进行杂质的清理，防止油品中的泥沙进入螺杆泵，对机械密封
造成损坏。
2.3.螺杆泵在运行过程中应该严格执行交接协议中油品温
度的要求，尽量降低油品的输送温度，防止油品中的碳物质在
密封面上聚集，同时延长“O”型密封圈的使用寿命。
3 经济效益分析
国外的机械密封使用时间一般在5000小时，但是国内机械
密封由于加工的工艺不同、材料不同，加上以上所述的种种原
因等，国产的机械密封实际使用时间也就在4000小时左右。
自2012年油气储运公司交油队采取各种不同的措施，在多
个原油交接站点使机械密封的使用时间由原来的3020小时提
高的现在的4500小时，按照螺杆泵的启停周期计算，每台螺杆
泵的机械密封时间都延长了延长了半年左右时间。2011年24台
设备使用19套机械密封，2013年27台设备使用15套机械密封，
剔除设备增长的因素，同比减少了6套机械密封，按每个机械密
封5000元计算，折合直接经济效益30000元。由于增加了机械
密封的安全使用周期，避免了由此引发的设备轴承抱死等其它
机械故障，产生了更大的经济效益和安全效益。
4 结语
机械密封作为螺杆泵的主要配件，在运行中起到关键的作
用，虽然影响其密封的因素是多方面的，但是通过不断经验总
结、维修操作技能的规范，使机械密封的使用时间有了很大提
高，在今后的生产中还应该不断的去研究、发现，改进，从而使
螺杆泵在油田稠油输送工作中发挥更大的作用。
设备管理
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