TSY系列臥式單級雙吸離心泵密封改造可行性研究

趙爍

摘 要：TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵運行過程是我公司輸油作業的一個重要環節，離心泵的設計如不符合輸油作業的實際需求，則會威脅運行作業的安全，更對設備的使用壽命產生不利影響。本次調研圍繞我公司輸油作業的關鍵設備TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵在運行中暴漏的密封設計問題進行闡述，并分析其中存在的結構設計因素，最終結合深入的研究和實地調研提出密封改造（或者更換）的原則、方法。

關鍵詞：離心泵；密封；改造可行性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.019

1 TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵及其密封結構

作為原油管道輸送公司，原油主要靠發型輸油泵輸送，TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵基本符合我公司輸油作業的需求，TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵，適用于自來水廠、農田灌溉、城市排澇、中央空調水循環、電廠、工業供排水系統、消防工程、船舶工業等場合的清水輸送。也可適用于煉油廠及其它化工行業一般性液體及油類輸送。該設備主要有以下優點：

（1）臥式水平中開式結構使得泵運行更平穩、裝拆更方便；

（2）計算機優化設計單級雙吸高性能葉輪，體現高效率和優越抗汽蝕性能，并最大限度的平衡軸向力；

（3）雙渦殼式流道設計最大限度的平衡軸向力；

（4）可供選擇的密封結構設計；

（5）軸承配置簡單、可靠。

2 TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵密封存在的問題匯總

潤滑油泄露這一安全隱患并不容易發覺，因為在設備停運時泄露問題無法暴漏，滲漏只有設備運行的時候才會發生，一旦設備長期運行且作業人員無法巡檢到這一安全漏洞，很容易造成設備故障造成的安全事故，導致非計劃性停產事故，勢必影響作業質量。在實踐中，近期也經常出現由于TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵潤滑油滲漏造成設備無法正常連續運轉，導致設備故障問題頻發，影響輸油工作效率和質量。另一方面，潤滑油泄造成的設備故障頻發，也使得我公司作業人員對于此問題格外關注，但長期以來無法針對此問題根治，導致作業人員巡檢強度增大。

在調研過程中，首先考慮了離心泵密封處潤滑油泄露的多種因素。主要包括以下幾個方面。

一是設備操作不當造成的泄露，譬如工作溶液溫度增高，引起氣化，導致機械密封的失效，經過多次觀察調查，排除了離心泵泄露的這一因素。二是安裝過程中出現的偏誤，經過實地檢查，亦排除了這一因素。三是機械密封質量問題。如機械密封唇口幾何形狀不合格，縮緊彈簧太松等，造成氣密性試驗漏氣，導熱裝入主機后竄油。此時應更換機械密封并檢驗材質及幾何形狀。此外，在加工、裝配過程中如若出現問題，致使齒輪軸回轉中心與前蓋止口不同心，會造成機械密封偏磨。此時應檢查前蓋軸承孔對銷孔的對稱度、位移量，骨架機械密封對軸承孔的同軸度。經過對機械密封等相關配件的檢查，我們發現機械密封的質量并不存在問題。

經過對離心泵機械密封設計原理和設計方案細節的資料、實地調查，我們發現造成潤滑油滲漏的原因主要在于機械密封及其周邊配件的結構設計不合理，具體而言，就是油窗的高度與機械密封的高度搭配不合理，兩者在安裝完成后接觸間隙依然比較大，機械密封結構設計達不到我公司的作業對離心泵設備的內部環境保持要求，使設備運行過程中導致潤滑油泄露。具體而言，是密封圈尺寸差太大或本身有傷、老化變質等，一般而言，只要結構和材料選擇正確，密封圈質量合格和安裝合乎要求，靜密封是可以滿足密封要求的，但是調查發現，離心機的密封雖然并未發現質量問題，但是在安裝高度的設計上不甚合理，導致密封不嚴，在設備運行過程中，介質壓力過高的時候，潤滑油泄漏量會增多。

3 TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵密封改造對策

TSY系列臥式水平中開單級雙吸離心泵該設備潤滑油泄露的問題主要在于油窗的高度與機械密封的高度搭配不合理，因此，改變機械密封的運行方式或者替換其他規格型號的機械密封方能在根本上解決密封作用失效、潤滑油泄露的問題。

3.1 密封改造目標

（1）實現密封長周期可靠運行，按照相關國家以及行業標準或采用類比設計。

（2）根據作業需求選擇端面數量，在運行工況下能夠單獨、可靠運轉。

3.2 方案設計

方案一：改變機械密封的運行方式。

此種方式將摒棄以往的機械密封運行方式，對機械密封的處進行較大幅度的改造，使得當介質側密封端面發生泄漏式，有密封液和大氣側密封端面阻隔，防止介質直接泄漏到大氣中，并且根據密封液高低液位報警，對密封泄漏情況以及是否需要檢修做出判斷，從而保證機泵平穩運行并且真正實現介質零泄漏。利用原離心泵泵蓋，加工密封沖洗孔，匹配新安裝的密封，改造的幅度較大，可能需要對輔助系統進行改造。

方案二：采用其他規格的機械密封，油窗的高度與機械密封高度調整。

該方案要求，在不調整原有設計結構的基礎上采用其他規格型號的密封，在安裝過程中嚴格按照作業需求選擇適當的密封，并要求公司內部認真展開論證，從而在密封規格型號改變后能夠解決潤滑油泄露的問題，在改造過程中需要兼顧其他結構之間的平衡配合，使設備依然能夠實現內部各配件工作環節的有效配合，保持較高的作業效率。

在改造中，并面向知名的油封設計制造企業進行方案搜集，針對各種改造方案對設備內部運行環境保持的持久性以及設計的科學性、可行性進行論證，另外，要有我公司各相關部門對方案進行探討，在考慮改造成本的基礎上，實時反饋其中存在的技術難題，最終完成密封處的技術改造。

參考文獻：

[1]劉盈盈.淺析離心泵密封裝置的改造分析[J].科技研究，2014.

[2]楊波.離心泵密封裝置改造的探析[J].科技創業家，2011.endprint