油库卸油栈台卸油泵机械密封损坏分析

王启华

(广东粤华发电有限责任公司，广东 广州 510731)

油库卸油栈台主要用于卸汽车油槽车的重油，其卸油泵一般可选用往复泵、离心泵、螺杆泵和齿轮泵。往复泵体积大，价格较贵，运行费用高，并需经常维护，现已较少选用。离心泵因容易造成泵抽空现象，起动不方便，也不适用于扫槽罐，所以很少单独使用。现在使用较多的是螺杆泵或齿轮泵。粤华发电有限责任公司汽车油槽车卸油系统就采用螺杆泵，但在使用中也出现过机械密封磨擦损坏的情况。为此，通过对其运行方式、维护等情况进行分析，采取有针对性的措施，以延长机械密封的使用寿命，减少设备的维护费用。

1 系统和设备情况

该厂油区油泵房内装有2台装车泵，原设计是用于将重油罐的油品往油罐车装油。装车泵选用双螺杆容积式泵，其设计出口压力为0.6MPa。1号装车泵的流量为110 m3/h，2号装车泵的流量为153 m3/h。根据该厂的业务要求，在油区增加了1个临时卸车油平台，其卸油系统、设备是利用原有的油管和装车泵设备经适当改进而成的，所用的卸油泵即为原有的装车泵。

2 设备运行情况分析

一般而言，螺杆泵工作时其螺杆与螺杆之间、转动件与固定件之间是利用自身输送的介质作为润滑剂的，摩擦面处于液体摩擦状态。在油罐发油装车的工作中，油泵的进口有足够的正压，能满足螺杆泵的运行要求，所以，装车泵运行很平稳，无噪音。

在卸油罐车油品进油罐的工作中，由于油罐车出油软管常用4英寸的橡胶管，阻力较大，装车泵卸渣油时，油泵进口滤油器前的压力只有-0.04MPa左右。经统计，卸完60 t的油品，需要50～60min。由于油罐车的出油软管过流面积过小，阻力大，流量满足不了螺杆泵的工作要求，使螺杆泵进口侧处产生较高负压。由于螺杆泵进口侧处于较高负压状态下，使螺杆泵的机械密封处漏入空气。螺杆泵进空气后，使螺杆泵运转不稳定，转子发生振动、窜动现象，泵体内发出较大的噪音。同时，由于机械密封面漏入空气，使机械密封面的润滑油剂减少，满足不了机械密封面的润滑要求。此时，会使机械密封面由液体摩擦状态转变为界面摩擦状态，摩擦系数、摩擦力增大，使机械密封面磨损，再加之由于螺杆泵运转不稳定，转子有较大的振动和窜动，更增加了机械密封面的磨损。

另外，操作人员在油罐车油品卸空后，为了防止漏油，采用先关闭螺杆泵进口管的卸油阀，然后再通知值班室人员按钮停泵的方法，该过程需要1～2min。但由于螺杆泵在抽油罐车罐底油品的过程，泵体内的油品已很少，在油罐车抽空，卸油阀关闭后，螺杆泵体内严重缺油，不满足螺杆泵各润滑面的润滑要求。此时，泵体内负压很高，大量空气从机械密封面漏入泵体，使机械密封面严重缺少润滑油剂，磨损严重。

根据装车泵卸渣油时的运行状态可发现，当油泵进口滤油器后的压力下降至-0.07MPa左右时，油泵的振动、窜动现象就较严重，泵体内会发出较大的噪音。

从装车泵的解体检查中又发现，由于油泵发生较大的振动、窜动现象，使机械密封的动环出现脱位现象。当机械密封的动环脱位后，由于机械密封的动、静环间的密封面接触不良，容易使密封面磨损，也会造成油泵轴端密封漏油。

从上述分析可知，机械密封面磨损的主要原因是油泵进油管阻力大，使油品供给不足，以及操作不当，造成机械密封面严重缺少润滑油剂，工作状态恶劣，并且油泵运转不稳定，转子有较大的振动和窜动，更加快了机械密封面的磨损。

3 采取的措施

根据上述分析，考虑到一般油罐车的出口油管大多是采用4英寸的橡胶软管，可采取以下措施。

(1) 在卸油罐车操作时，应考虑到油品的粘度、温度，对油品流动性的影响，当油品的流动性差时，应使用流量较小的1号泵卸油。

(2) 螺杆泵启动前必须做好暖泵工作，然后开启螺杆泵进口管的卸油阀，进行油泵充油，待油泵充满油后，盘车灵活，才能启动油泵。

(3) 尽量避免螺杆泵在抽油罐车罐底油时长时间运行。油罐车卸空后，考虑到泵进口前油管道较长，管道内油品已被抽空，因此应先将螺杆泵进口管卸油阀关小，然后通知值班室人员停止运转螺杆泵，再迅速全关闭进口管卸油阀。

(4) 由于螺杆泵进口管道阻力大，泵进口处压力过低会引起螺杆泵运行的振动，因此在符合有关设计规范的前提下要尽量缩短螺杆泵的进口管道长度，尽量减少阀门、弯管的数量。

(5) 螺杆泵进口前的滤油器，在运行中如被杂物堵塞，会减少滤油器的有效流通面积，从而增加螺杆泵进口管道阻力。因此要选用流通面积与进口管断面积的比值较大的滤油器，如可选用比值为30或更大的滤油器。可选用规格为10目/英寸的滤布，必要时也可以选用网孔更大的滤布。

(6) 为了能及时清理被杂物堵塞的滤油器，可考虑在螺杆泵进口管道上并列安装2个滤油器，一个运行，另一个备用。当运行的滤油器被杂物堵塞，滤油器前、后的压力差增大到一定数值时，就转换备用的滤油器运行，并及时清理被杂物堵塞的滤油器，以减少螺杆泵进口管道阻力。

4 结论

通过对卸油罐车系统、设备的运行分析，并采取了有效的措施后，螺杆泵机械密封损坏的现象大大减少，机械密封的使用寿命大大延长。据统计，采取措施前，1号装车泵机械密封的使用寿命很短，如机械密封更换后，只使用了8天，只卸渣油约1600 t，机械密封就损坏，漏油大。采取有效措施，将1号装车泵机械密封更换后，使用了6个月，卸渣油约22000 t， 机械密封仍正常，无漏油现象，可见成效显著。

1《电厂燃油设计》编写组.电厂燃油设计(第二册)[M].湖北：湖北省电力设计院，1977.