多級高壓離心泵泵節(jié)密封優(yōu)化改造

陳磊 楊紹澤

摘??要：某油田聯(lián)合站內(nèi)高壓水平注水泵長時間受高礦化度污水腐蝕，泵節(jié)處頻繁發(fā)生滲漏且不能得以有效治理。本文分析了泵節(jié)滲漏原因，提出了對端面密封優(yōu)化改造、增設(shè)兩級泵節(jié)密封的方案，實現(xiàn)了水滲漏通道的三級絕對密封，徹底解決了多級高壓離心泵泵節(jié)滲漏的難題，大幅度提高了設(shè)備使用率并取得較大的經(jīng)濟效益，值得同行借鑒、推廣。

關(guān)鍵詞：多級離心泵;高壓;密封;優(yōu)化改造

引言

某聯(lián)合站有6臺高壓水平注水泵，運行壓力為15.0MPa。已運行8年，日均運行超20h，機泵進入疲勞期。同時因長期受高礦化度污水的侵蝕，泵節(jié)處頻繁發(fā)生滲漏，污水泄漏污染環(huán)境，浸泡機泵基礎(chǔ)使其嚴重受損，“低老壞[1]”開始處于常態(tài)化且不能得以有效解決，使得每年需要更換至少2個腐蝕嚴重的泵節(jié)，設(shè)備使用率大大降低，嚴重影響了正常的污水回注，增加了維修人員工作強度;同時機泵帶病運行可能導致高壓刺漏傷人、設(shè)備損壞等安全事故，存在較大的安全環(huán)保隱患。然而更換6臺高壓水平注水泵需要耗費大量的費用及時間，同時還影響聯(lián)合站年度注水指標。因此，探索出一套有效解決高壓水平注水泵泵節(jié)滲漏方法尤為關(guān)鍵和迫切。

1.滲漏原因分析

為得到切實可行的技改方案，對聯(lián)合站6臺高壓水平注水泵18個泵節(jié)15天內(nèi)的滲漏量進行評估，對比機組累積運行時間，發(fā)現(xiàn)3#、5#高壓水平注水泵運行時間較長，其出口端泵節(jié)滲漏最為嚴重，故選取3#、5#高壓水平注水泵作為技改對象，對其進行拆檢，發(fā)現(xiàn)機泵本體端面、泵節(jié)及密封面受到嚴重腐蝕，丁晴O型圈密封環(huán)變形甚至損壞。分析得出，泵節(jié)滲漏是密封損壞失效，高壓污水滲入泵節(jié)密封面，長期腐蝕所致。

2.改造措施

針對高壓污水通過泵節(jié)接觸面滲漏至泵節(jié)端面，加劇端面腐蝕，導致滲漏加劇，需要切斷滲漏源頭，使高壓滲漏污水無法通過泵節(jié)滲漏至泵節(jié)端面，聯(lián)合站從優(yōu)選密封圈、滲漏污水減壓兩大方面制定改造措施。

2.1優(yōu)選密封圈，提高密封強度

原機泵采用的密封方式為僅節(jié)間端面處安裝一個丁晴O型圈，受長期的污水腐蝕和端面擠壓，密封環(huán)迅速變形甚至損壞，滲漏加劇。因此優(yōu)選級間密封面處密封圈材質(zhì)，加強密封圈的強度和耐腐蝕性尤為重要，聯(lián)合站通過與機泵維護人員反復實驗研究，優(yōu)選出具有優(yōu)異的氣密性、耐高溫、卓越的耐腐蝕性和良好的抗老化性能的氟橡膠O型圈。

2.2前移密封環(huán)，三級密封減壓

通過泵節(jié)凹槽加工，前移O型密封環(huán)，使污水無法進入泵節(jié);同時增設(shè)兩級泵節(jié)密封環(huán)，對高壓滲漏污水進行逐級減壓;最后在泵節(jié)端面上車削榫型結(jié)構(gòu)凹槽，增設(shè)第三級密封環(huán)，涂抹密封脂，以實現(xiàn)高壓污水滲漏通道的三級絕對密封。

基于上述優(yōu)化方案，聯(lián)合站跟蹤3#、5#高壓水平注水泵實施泵節(jié)密封改造后試運3個月的運行工況，改造效果明顯，泵節(jié)無一滲漏。

2014年，對聯(lián)合站其余4臺泵及油田片區(qū)內(nèi)其他聯(lián)合站有多個存在類似問題的多級離心泵從以下四方面實施了相應改造，跟蹤改造機泵6個月的運行工況，收效良好。

第一，車削修復腐蝕密封面，保證密封面處光滑、清潔;第二，優(yōu)選級間密封材質(zhì)為氟橡膠O型圈，保證密封圈的強度和耐腐蝕性;第三，前移O型圈位置以降低密封面接觸水的幾率，防止腐蝕發(fā)生;第四，對端面及泵節(jié)上進行特定的機械凹槽加工，壓入氟橡膠O型圈，涂抹密封脂，以實現(xiàn)高壓污水滲漏通道的三級絕對密封。

3.改造效益評價

表2??2014年度1—12月高壓水平注水泵節(jié)約費用表

從表1和表2可以看出，聯(lián)合站在此次高壓水平注水泵密封優(yōu)化改造過程中投資了一定費用，但也取得了較大的直接經(jīng)濟效益。同時，其社會經(jīng)濟效益同樣可觀，主要表現(xiàn)在以下三個方面：

第一，已改造機泵泵節(jié)無一滲漏，降低了機泵維護人員的工作強度，清掃頻次由1次/天降至2次/周;第二，大幅度提高了設(shè)備使用率，與2013年同期相比水平注水泵使用率提高了12.4%，提月均提高約300h;第三，確保順利實現(xiàn)聯(lián)合站年度注水指標，緩解環(huán)保壓力。

4.結(jié)論

利用創(chuàng)新型三級密封優(yōu)化改造，由內(nèi)向外逐級降低滲漏污水壓力，實現(xiàn)了水滲漏通道的絕對密封，成功解決了多級高壓離心泵密封失效、漏滲的難題，實現(xiàn)了機泵的零滲漏，提高了機泵使用率，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益，為多級高壓離心泵維護、改造提供了經(jīng)驗借鑒。

參考文獻：

[1]王繼龍.多級高溫離心泵改造[J].化學工程與裝備，?2011.2.

[2]顧永泉.流體密封[M].北京：中國石化出版社，1990.

第一作者簡介：

陳磊（1980-）男，漢族，新疆人，大學專科，工程師，畢業(yè)于新疆工業(yè)高等專科檢測技術(shù)與儀器儀表專業(yè)，主要從事原油處理、集輸技術(shù)管理工作。