电脱盐注水循环泵机封改造及泄漏原因分析

高旭龙，张浩(延长石油(集团)有限责任公司延安炼油厂联合二车间，陕西 延安 727406)

1 电脱盐注水循环泵机封泄漏的原因分析

1.1 设计工艺欠佳

对于电脱盐注水循环泵来说，造成其发生泄漏事故的主要原因之一是在设计时缺乏全面性考虑，导致设备的设计工艺欠佳。通过分析现阶段我国常用的电脱盐注水循环泵机封情况后可以发现，尽管当前我国循环泵的种类众多，型号也各不相同，但是工艺欠佳的部位主要包括以下几个方面：(1)电脱盐注水循环泵轴套和轴间的密封不够确切，导致泄漏情况的发生；(2)电脱盐注水循环泵动环和中轴轴套之间的密封工艺不好，导致其中存在较大的孔隙，从而使得电脱盐注水循环泵在正常运行的过程中出现泄漏；(3)动静环之间的密封不到位，造成机械设备在运行过程中出现渗漏；(4)静环和静环座之间的密封性不好，使得电脱盐注水循环泵的静环无法和静环座实现紧密的贴合，从而为出现泄漏埋下了安全隐患；(5)密封端和泵体之间密封设计不好，导致容易出现泄漏的情况。通常情况下，电脱盐注水循环泵轴套和中轴间、密封端和循环泵之间发生泄漏时，工作人员可以在第一时间发现并予以解决，同时，有必要对其进行细致入微的观察，尤其是当电脱盐注水循环泵的工作介质为气体时，想要发现其是否发生了泄漏的情况是比较困难的，因此在工作介质为气体时，需要对电脱盐注水循环泵进行仔细的检查，评估其机封状态，观察是否发生了泄漏[1]。除了上述发生的泄漏种类之外，其他类型的泄漏通常是很难发现的，需要工作人员在长期的工作经验积累以及大量管理维修实践的基础上，通过结合电脱盐注水循环泵的症状进行观察和分析，才能够准确的判断其是否发生了故障。

1.2 介质含盐易结垢、温度高

通过分析电脱盐注水循环泵的类型、工作温度、入水压力、工作介质以及介质的冲洗方案后可以发现，由于介质本身是含盐的污水，因此介质在长时间接触电脱盐注水循环泵内部的各个元件之后会造成波纹管波片上面黏附很多杂质，造成其表面沾染大量的污垢。同时，由于电脱盐注水循环泵的冲洗介质是含盐污水，因此当工作温度上升至额定温度，即112℃之后，污水中的盐分将会在波纹管波片上出现结晶，导致波纹管表面承受的压力增加，影响波纹管的弹性和灵敏度，降低端面的压力比重，最终造成工作介质，即污水从电脱盐注水循环泵机封端面上出现泄漏[2]。另外，在进行电脱盐注水循环泵的冲洗时，采用的冲洗方案是从循环水泵出口引管线开始进行冲洗，直至循环泵机的压盖处，从而实现将自身的工作介质引入到引管线口，实现对循环泵机密封端面的冲洗。这种冲洗方案存在的主要问题是循环泵机的密封端面一直处于含盐污水的介质环境中进行工作，使得波纹管波片接触到污水中含盐物质的概率增大，最终造成介质液体在波纹管波片处发生结晶，影响整个设备的正常工作和运行，如图1、图2所示。

图1 波纹管

图2 小弹簧

2 电脱盐注水循环泵机封泄漏的表现和判断

2.1 安装后静息调试时出现泄漏

在完成电脱盐注水循环泵的安装之后，通常情况下会对其进行静息状态下的调试，观察整个循环泵是否出现了泄漏。当泄漏量比较少时，可以判断是机械设备的动静环密封圈质量问题造成的泄漏；而当泄漏量比较大时，则可以判断是动、静环之间的摩擦器件存在质量问题。当对循环泵本身的泄漏量以及泄漏部位进行观察后，再结合手动盘车调节进行观察，倘若泄漏量没有出现明显的变化时，则可以认为是动、静环密封圈群在问题；而当盘车的泄漏量变化程度较大时，则可以认为出现问题的主要原因是动、静环摩擦副之间接触不良[3]。另外，还需要将通道的泄漏纳入考虑当中，但是一般情况下，电脱盐注水循环泵机封发生泄漏是存在主次之分的，只要工作人员具备充足的工作经验，并且在机械设备运行的过程中进行细致的观察和考虑，那么基本上都能够实现对其的准确判断。

2.2 设备试运转时出现泄漏

电脱盐注水循环泵机封经过静息状态测试之后，在其运转过程中会产生较大的离心力，从而实现内部介质泄漏的有效抑制。因此，在机械设备的试运转阶段，当出现机封泄漏故障时，通常都是由于动、静环之间摩擦副被破坏造成的。导致动、静环摩擦副密封出现失效的主要原因包括操作过程中的事物、机械设备在进行安装时密封程度过大造成摩擦副的损伤、动环密封圈过于紧密、静环密封圈过于松散、设备运行过程中内部介质中存在较大的颗粒状物体，进入到摩擦副当中造成摩擦副受损、电脱盐注水循环泵机封设计存在缺陷等。在电脱盐注水循环泵试运行的过程中，这些情况的出现频率是比较高的。在出现这些情况时，可以通过对机械泵静环座的具体位置进行调整，但是在这种姑息调整不见好的情况下，需要采取重新拆除和安装的方式来实现机封的更换[4]。

2.3 正常运行过程中出现泄漏

在电脱盐注水循环泵正常运转过程中，倘若机封出现少量的泄漏，那么可以将其看作是设备机封的磨损达到了正常上限或是设备的使用寿命到达一定程度所致。当介质中晶体颗粒较大造成机封受到破坏、循环泵输出量比预期较小。导致循环泵内出现较为明显的内循环，产生大量的热量无法排出去，将会导致介质的气化，最终造成机封失效。再者，当介质的回流量较大时，吸入管侧边容器底部的沉淀将会被冲击起来，这些沉淀的砂石不断地冲击机封，导致循环泵的机封被破坏。另外，当电脱盐注水循环泵长时间处于不运转状态时，在重新运转之后没有手动盘车，容易导致摩擦副粘连严重造成设备的机封被破坏。还有就是工作介质中的含盐比重较大，这些含盐物质不断地侵蚀设备，造成设备的机封状态被破坏。最后，当电脱盐注水循环泵所处的工作环境出现较为剧烈的变化时，其机封状态受到热胀冷缩原理的影响，也容易发生损坏[5]。

3 电脱盐注水循环泵机封泄漏改造的对策及效果

3.1 电脱盐注水循环泵机封泄漏改造方法

针对电脱盐注水循环泵机封容易出现故障的情况，在进行使用时有必要对其冲洗方案进行改进，将原本受到含盐污水冲洗的波纹管波片改成清洁的冲洗液进行冲洗。通过改变冲洗液的冲洗方式，能够有效避免波纹管波片上黏附的含盐结晶过多造成波片正常运转受到影响。而在进行实际改造时，由于电脱盐注水循环泵的冲洗方案改变难度较大、花费成本较高，因此可以采用DTM-55BW型机封，如图3、图4、图5所示。

图3 机封动静环

图4 改造后安装形式

DTM-55BW机封的外置弹簧数量较多，且其工作时不受到工作介质种类的影响，因此其补偿性能较为优异。同时，DTM-55BW型机封的整体端面采用硬质材料进行制造，因此其刚性更好。另外，对于机封来说，由于采用了内置弹簧的设计，使得介质对于弹簧的腐蚀作用被有效避免，弹簧的工作状态永远保持最佳，因此其环境适应能力较强，也不容易发生使用故障。

图5 改造前安装形式

3.2 电脱盐注水循环泵机封泄漏改造后的效果

在本次研究中，进行电脱盐注水循环泵机封泄漏情况的改造，主要是通过改变冲洗介质的材料以及弥补设计工艺的缺陷来完成的。传统的冲洗介质中含有较多的氯化钠结晶，这些结晶物质的存在使得波纹管波片的质量容易增加，因此要频繁的对波纹管波片进行清理甚至更换，这就造成了电脱盐注水循环泵工作成本的增加，而在对冲洗介质以及冲洗方案进行变更之后，采用无污染的液体对其进行冲洗，能够长时间的保障波纹管波片处于一个清洁的状态，有效减少清理以及维修的频率，实现成本的节约。同时，在针对电脱盐注水循环泵发生机封故障的原因进行相应的处理之后，减少了循环泵发生故障的频率，有效减少了由于循环泵发生故障造成工作连贯性的影响，提升了工作效率，保障循环泵在使用过程中长时间处于一个较好的工作状态，且对于各种工作介质的适应能力较强，这对于企业的经济发展是大有裨益的[6]。