2LYQB型油氣混輸泵結構原理及機械密封泄漏原因分析

摘 要:雙螺桿油氣混輸泵被廣泛用來進行油氣輸送。由于工作介質的特殊性，泵的工況與泵的設計不能完全吻合，致使雙螺桿油氣混輸泵經常發生漏油現象。而雙螺桿混輸泵漏油最常見的故障就是機械密封發生泄漏。這里簡述了雙螺桿油氣混輸泵的結構原理和機械密封泄漏的原因分析。

關鍵詞:結構原理 機械密封 泄漏 原因分析

1 2LYQB型油氣混輸泵簡介

雙螺桿油氣混輸泵是油田油氣混輸工藝中必不可少的重要設備，如何讓混輸泵更好地為我們輸送原油，已經成為油田設備的一個關鍵問題。如何控制好輸油設備的故障率，也是我們需要解決的問題。以南十轉2_YQB型雙螺桿油氣混輸泵來說，該站員工普遍年輕，在混輸泵的使用上都是初次接觸，對于混輸泵的結構原理都不是很了解。輸油泵漏油已經成為員工經常遇到的現象，但是員工在對漏油這一問題的分析和處理上總是力不從心。然而，漏油基本上都是由于機械密封發生故障產生的。所以如何在使用過程中合理地配置機械密封的各零部件，提高其可靠度，是確保輸油泵正常使用的關鍵。

雙螺桿油氣混輸泵屬于容積泵。泵由兩根相向旋轉的螺桿軸組成，在泵的工作過程中，兩根螺桿軸上的一對螺旋套相互嚙合，并于泵體內腔形成密封腔，隨著螺桿軸的轉動，密封腔里的液體隨著密封腔作軸向運動，平穩而又連續地將油氣由泵進口輸送到泵出口。

1.1 泵結構組成混輸泵由前、后軸承座總成、齒輪箱總成、安全閥總成、泵體總成、螺旋套總成等組成。

1.2機械密封的安裝位置

如圖所示，箭頭的指向為機械密封彈簧座、彈簧、動環的安裝位置，靜環則安裝在軸承座總成內。

1.3 機械密封的結構原理簡介機械密封是靠一對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。其主要結構如圖所示。

1.4 機械密封泄漏的原因分析2LYQB雙螺桿油氣混輸機械密封型號前端為DR977GN-80，后端為DRTPU-80-G9-YY，它們的泄漏點基本上都表現在6處:①動、靜環端面引起的泄漏問題:②輔助密封圈引起的泄漏問題;③超壓引起的泄漏問題:④由于原油的問題引起的泄漏問題;⑤由于振動產生的泄漏問題:⑥人為因素。

一般泵的機械密封在安裝后都要經過靜態和動態的測試，以確認機械密封安裝正確，當發現有泄漏時，便于及時進行維修。

下面就幾種泄漏情況分別進行說明。

1.4.1 動、靜環端面產生的泄漏問題

①密封端面安裝時碰傷、變形、損壞:

②密封端面問安裝時夾入顆粒狀雜質;

③動靜環端面未被壓緊或壓縮量不夠:

1.4.2 輔助密封圈引起的泄漏問題

①靜環和靜環座是依靠靜環上的0型密封圈進行密封的，當動環在軸的帶動下作高速旋轉運動時，一旦靜環座的固定銷子與靜環沒有配合好(松動或脫開)，使靜環與動環作軸向同步運動，使靜環O型圈磨損，最終造成液體的泄漏。(如圖所示)

②O型密封圈老化、變形、腐蝕、破裂也能導致機械密封泄露。

1.4.3 機械密封超壓引起的泄漏問題機械密封所能承受的壓力是有限的，由于密封腔內的壓力經常變化，導致密封腔內的壓力超過了動環彈簧力矩所能承受的壓力，這時一旦安全閥不能正常打開，泵內就會產生憋壓，會使得動環與靜環分開，從而產生泄露。

1.4.4 由于原油的問題引起的泄漏問題

①原油里含有懸浮性微粒或砂粒由于長時間積聚在機械密封內從而結垢，堵塞在機械密封彈簧與彈簧座之間，使補償動環不能浮動，失去補償緩沖作用。

②原油里的懸浮微粒或砂粒一旦進入密封端面間，固體顆粒進入摩擦副端面起研磨劑作用，使機械密封端面發生劇烈磨損而失效。

1.4.5 由于振動產生的泄漏問題由于混輸泵運轉時間過長，聯軸器上尼龍銷子磨損產生泵體振動，這時螺桿轉子也會出現在這個周期內的震動，使得機械密封也會出現振動，時間過長就會將機械密封端面損壞產生泄露。

1.4.6 人為的因素現在作業區員工的素質參差不齊，有些員工在上班期間不按操作規程操作，巡回檢查不到位，一旦遇到設備無液運轉的情況，機械密封很快將會由于高溫發熱而被燒壞。

總之，2LYQB型雙螺桿油氣混輸泵機械密封故障在運行中集中表現為磨損、振動、發熱，最終以原油向外泄漏的形式表現。以上就是機械密封比較常見的泄漏原因。只有克服了這些故障才能保證機械密封的正常使用，才能使混輸泵長期穩定地運轉下去。

2 關于機械密封的幾點認識

2.1 安裝及日常維護的說明在我們安裝機械密封的時候，一定要加強裝配時的檢查，動靜環端面一定要保持清潔，可以用專用面巾紙擦拭。過濾器要保證定期清理，這樣可以降低雜質對機械密封的危害，提高原油過濾、分離效果。還要定期檢查安全閥是否靈活、可靠。

2.2 機械密封彈簧的壓縮量彈簧壓縮量與彈力是成正比的，如果在安裝過程中壓縮量過大，會導致密封端面摩擦副的磨損加大，過度的壓縮使彈簧產生永久塑性變形，失去調節動環端面的能力，從而使機械密封失效。

2.3 節約成本相對而言，使用新機械密封的效果好于舊的，但靜環如果沒有出現過度磨損，還是不更換為好。因為靜環在靜環座中長時間處于靜止狀態，使原油沉積為一體，起到了較好的密封作用。其實，有時候機械密封并沒有損壞，只需調整工況或適當調整密封位置就可消除泄漏。這樣既避免零部件的浪費又可以避免維修人員的無用勞動，是一舉多得的事情。在檢修時，應該根據實際情況作出正確的判斷，從而采取有針對性的檢修。

3 提出的幾點建議

3.1 安裝、維修機械密封

①軸承座很重，在裝卸軸承座時很容易將機械密封靜環端面碰到泵軸上，為了避免靜環在安裝時損壞，可以設計一個軸承座啟到擔負作用的支撐棒，在安裝軸承座時，直接將軸承座順著支撐棒推入，這樣可以避免由于安裝機械密封時碰傷靜環面。或者在軸承座兩側加裝提環。

②更換或者調整機械密封時，都需要對泵進行放空，在放密封腔內的原油時，泵底部的泄油口可以加裝一個泄油嘴引到放空池里，這樣在對放空密封腔內原油比較方面。

3.2 輔助)中洗系統機械密封的輔助沖洗系統可以有效地保護密封面，起到冷卻、潤滑、沖走雜物等作用，如果在我們的設備上合理地配置輔助沖洗系統，那么一定能夠提高機械密封的正常運轉率。

3.3 從安全的角度現在作業區的混輸泵都是依靠變頻啟停，一般在啟停操作的時候都不在混輸泵房內進行。在日常工作中，當班員工經常不按操作規程操作，沒有一人啟停、一人監護的習慣，所以為了安全可以將啟停操作改在混輸泵房內進行，當運行平穩后再去調頻，這樣對員工安全操作有很大的幫助。

參考文獻:

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