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摘要：平台作为海上石油集输平台，除原油外输处理外，同时兼备注水系统的功能，平台注水泵主要采用盘根填料密封，这种密封方式普遍存在易发生泄漏、更换密封填料周期短、密封填料消耗较多等问题。本文着重通过对比盘根填料密封与机械密封的优缺点来对注水泵进行机械密封改造的可行性进行分析。
关键词：注水泵密封密封改造
1.前言
中心三号平台注水泵采用填料密封方式，日常运行中对于漏失量的控制十分繁琐，需花费大量的人力物力。特别是当填料函在磨损过度无法调节时，需停泵进行填料更换，每次的停泵启泵也会减少泵的使用寿命。这不但影响正常生产，更造成电能浪费。同时填料密封泄露量大，一旦控制不及时会导致漏失水进入轴瓦室，引起润滑油乳化、主轴磨损，导致注水泵损坏，影响平台注水系统的正常运行。
2.平台注水泵现行主要密封措施缺陷分析
2.1对现场人员更换盘根技术的要求
填料密封是靠装在填料箱实现密封的，填料与泵轴之间有相对运动会产生摩擦和磨损。更换盘根，以启动时不冒烟或短暂轻微冒烟和液体成滴状外溢的标准难以很好的满足。
2.2 对注水泵润滑系统流程的影响
离心式注水泵密封填料在磨损过度后会出现注水大量漏失，加重了润滑油含水乳化，对于设备稳定运行构成了致命威胁。
2.3 对注水泵设备现场维护造成的额外工作量
因平台注水采用陆地污水回注，回注水存在矿化度高，腐蚀性强的问题，容易产生结垢。注水泵漏失过程中，密封盘根喷射出的污水经过轴承骨架密封渗入到轴承润滑腔内，造成润滑系统油箱内的润滑油进水，严重影响了注水泵机组的安全运行。
2.4 平台注水泵盘根填料密封存在的其他缺陷
①密封性能差，需经常更换盘根，必须停泵进行，不利于连续性生产；
②盘根与轴或轴承直接接触，且相对转动会造成轴或轴承的磨损，需要定期或不定期更换轴套；
③使用寿命短，维护成本高；
④对现场员工健康和环境的影响大。
3.机械密封原理及相对于盘根填料密封优势
①密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少泄漏；
②使用寿命长，正常选择摩擦副材料和比压的机械密封可用2-5年。
③维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；
④摩擦功率消耗少；
⑤轴或轴套不受磨损；
⑥对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；
⑦适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
4.机械密封改造对于注水泵泵效的意义
目前平台使用的全为多级离心式注水泵。高压多级离心泵配用功率大，耗电多。因此，千方百计提高泵的工作效率，使泵在额定功率下，尽可能多的输出高压液体，也可以相应节约电力。
泵的工作效率是指输入到泵轴的功率对输出液体做功的效率，它既反映了泵在运转时的经济性，亦反映了泵的技术状况。常用以下公式表示：
公式η泵效==η容·η机·η水表明，提高泵的工作效率，必须提高泵的容积效率、机械效率和水力效率。而水力效率主要与液体在泵内的运动形式、叶轮流道的几何形状等因素有关，这些因素主要取决于泵的结构及制造质量。现场难以对水力效率的改变施加影响。因此，在使用过程中，影响泵效的主要因素是泵的容积效率和机械效率。其中，又以容积效率的影响更为显著。
容积效率取决于液体的漏失量。η容高，说明液体漏失量小；反之，液体漏失量大。容易产生漏失的部位是密封系统和平衡系统，虽然平衡系统为影响泵效的关键部位，但密封系统漏失量的改善也对提高泵效有着重要意义。
5.平台4#注水泵机械密封改造效果分析及经济效益
通过对平台4#注水泵机械密封后运行一段时间的状况与改造前泵运行的状况进行对比，效果如下：
1）密封可靠，漏失量小。在注水泵改造后的运行过程中，密封状态很稳定，基本观察不到泄漏现象，轴承润滑腔内润滑油窜水问题得到了解决，防止了因润滑油乳化出现的油质失效，造成2DH-9.02型高压离心式注水泵机组轴承温度升高出现的轴瓦烧坏的现象。如果强制润滑系统油箱内的润滑油窜水乳化严重，还需进行更换润滑油，每次需要换5m?左右，大约需要油料费用7万元。
2）对轴承和轴套没有磨损，由于机械密封或轴套的接触部位没有相对运行，因此对轴承和轴套基本不会形成磨损，同时也延长了离心泵的保养维护周期，减少了大量检修费用，也延长了设备的使用寿命。每年减少设备維修费用约6万元。
3）降低了工人的劳动强度。离心泵的漏失量得到了根本杜绝，降低了岗位员工频繁调整注水泵漏失量和频繁倒泵更换盘根的劳动强度。
4）使用寿命长，减少了启停泵次数，每年节约电费约3-5万元。摩擦功率降低，注水单耗下降约0.04kWh/m?，日节约用电400～500kWh。
5）改善了现场员工的工作环境，提高了设备现场三标水平。
6.结论及建议
注水泵机械密封改造降低了设备能耗，减少了注水泵原有的泄漏现象，水泵的检修次数减少，减轻了维护保养的工作量，保证了设备连续稳定运行，为达到设备无泄漏目标及节能降耗具有积极意义，很大程度上提升了平台的设备管理水平及技术水平。
参考文献：
[1]庞庆梅，代玉梅，机械密封在离心泵中的应用[J]石油石化节能.2016.
[2]苏杰，高权宝，褚建辉，离心泵机械密封辅助系统工艺改造[J]中国石油和化工标准与质量.2005
[3]李必祥，如何提高石化泵用机械密封的性能及寿命[J]石油化工设备技术.1994
[4]严家发，提高油田离心式注水泵效率的措施及设想[J]石油化工设备技术.2012
[5]秦忠，魏厚瑶，油田高压注水泵机械密封新技术[J]技术创新.2011
[6]俞琴，刘红，集装式机械密封在水泵中的应用[J].武钢技术2008
关键词：注水泵密封密封改造
1.前言
中心三号平台注水泵采用填料密封方式，日常运行中对于漏失量的控制十分繁琐，需花费大量的人力物力。特别是当填料函在磨损过度无法调节时，需停泵进行填料更换，每次的停泵启泵也会减少泵的使用寿命。这不但影响正常生产，更造成电能浪费。同时填料密封泄露量大，一旦控制不及时会导致漏失水进入轴瓦室，引起润滑油乳化、主轴磨损，导致注水泵损坏，影响平台注水系统的正常运行。
2.平台注水泵现行主要密封措施缺陷分析
2.1对现场人员更换盘根技术的要求
填料密封是靠装在填料箱实现密封的，填料与泵轴之间有相对运动会产生摩擦和磨损。更换盘根，以启动时不冒烟或短暂轻微冒烟和液体成滴状外溢的标准难以很好的满足。
2.2 对注水泵润滑系统流程的影响
离心式注水泵密封填料在磨损过度后会出现注水大量漏失，加重了润滑油含水乳化，对于设备稳定运行构成了致命威胁。
2.3 对注水泵设备现场维护造成的额外工作量
因平台注水采用陆地污水回注，回注水存在矿化度高，腐蚀性强的问题，容易产生结垢。注水泵漏失过程中，密封盘根喷射出的污水经过轴承骨架密封渗入到轴承润滑腔内，造成润滑系统油箱内的润滑油进水，严重影响了注水泵机组的安全运行。
2.4 平台注水泵盘根填料密封存在的其他缺陷
①密封性能差，需经常更换盘根，必须停泵进行，不利于连续性生产；
②盘根与轴或轴承直接接触，且相对转动会造成轴或轴承的磨损，需要定期或不定期更换轴套；
③使用寿命短，维护成本高；
④对现场员工健康和环境的影响大。
3.机械密封原理及相对于盘根填料密封优势
①密封可靠，在一个较长的使用期中，不会泄漏或很少泄漏；
②使用寿命长，正常选择摩擦副材料和比压的机械密封可用2-5年。
③维修周期长，在正常工作的情况下，不需要维修；
④摩擦功率消耗少；
⑤轴或轴套不受磨损；
⑥对旋转轴的振摆和轴对壳体孔的偏斜不敏感；
⑦适用范围广，能用于低温、高温、高真空、高压、各种转速以及各种腐蚀、易燃、易爆、有毒介质的密封。
4.机械密封改造对于注水泵泵效的意义
目前平台使用的全为多级离心式注水泵。高压多级离心泵配用功率大，耗电多。因此，千方百计提高泵的工作效率，使泵在额定功率下，尽可能多的输出高压液体，也可以相应节约电力。
泵的工作效率是指输入到泵轴的功率对输出液体做功的效率，它既反映了泵在运转时的经济性，亦反映了泵的技术状况。常用以下公式表示：
公式η泵效==η容·η机·η水表明，提高泵的工作效率，必须提高泵的容积效率、机械效率和水力效率。而水力效率主要与液体在泵内的运动形式、叶轮流道的几何形状等因素有关，这些因素主要取决于泵的结构及制造质量。现场难以对水力效率的改变施加影响。因此，在使用过程中，影响泵效的主要因素是泵的容积效率和机械效率。其中，又以容积效率的影响更为显著。
容积效率取决于液体的漏失量。η容高，说明液体漏失量小；反之，液体漏失量大。容易产生漏失的部位是密封系统和平衡系统，虽然平衡系统为影响泵效的关键部位，但密封系统漏失量的改善也对提高泵效有着重要意义。
5.平台4#注水泵机械密封改造效果分析及经济效益
通过对平台4#注水泵机械密封后运行一段时间的状况与改造前泵运行的状况进行对比，效果如下：
1）密封可靠，漏失量小。在注水泵改造后的运行过程中，密封状态很稳定，基本观察不到泄漏现象，轴承润滑腔内润滑油窜水问题得到了解决，防止了因润滑油乳化出现的油质失效，造成2DH-9.02型高压离心式注水泵机组轴承温度升高出现的轴瓦烧坏的现象。如果强制润滑系统油箱内的润滑油窜水乳化严重，还需进行更换润滑油，每次需要换5m?左右，大约需要油料费用7万元。
2）对轴承和轴套没有磨损，由于机械密封或轴套的接触部位没有相对运行，因此对轴承和轴套基本不会形成磨损，同时也延长了离心泵的保养维护周期，减少了大量检修费用，也延长了设备的使用寿命。每年减少设备維修费用约6万元。
3）降低了工人的劳动强度。离心泵的漏失量得到了根本杜绝，降低了岗位员工频繁调整注水泵漏失量和频繁倒泵更换盘根的劳动强度。
4）使用寿命长，减少了启停泵次数，每年节约电费约3-5万元。摩擦功率降低，注水单耗下降约0.04kWh/m?，日节约用电400～500kWh。
5）改善了现场员工的工作环境，提高了设备现场三标水平。
6.结论及建议
注水泵机械密封改造降低了设备能耗，减少了注水泵原有的泄漏现象，水泵的检修次数减少，减轻了维护保养的工作量，保证了设备连续稳定运行，为达到设备无泄漏目标及节能降耗具有积极意义，很大程度上提升了平台的设备管理水平及技术水平。
参考文献：
[1]庞庆梅，代玉梅，机械密封在离心泵中的应用[J]石油石化节能.2016.
[2]苏杰，高权宝，褚建辉，离心泵机械密封辅助系统工艺改造[J]中国石油和化工标准与质量.2005
[3]李必祥，如何提高石化泵用机械密封的性能及寿命[J]石油化工设备技术.1994
[4]严家发，提高油田离心式注水泵效率的措施及设想[J]石油化工设备技术.2012
[5]秦忠，魏厚瑶，油田高压注水泵机械密封新技术[J]技术创新.2011
[6]俞琴，刘红，集装式机械密封在水泵中的应用[J].武钢技术2008