简析石油化工泵用机械密封的可靠性参数评估

战陛博 (中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司动力厂，辽宁 辽阳 111003)

石油化工生产经过长时间的快速发展，已经成为一个完善的工业项目工程。随着石油化工的发展，其生产技术水平也在逐步提升。密封技术的可靠性逐渐得到更多的关注和重视。机械密封的使用寿命直接影响着机泵轴封性能。适时的对泵用机械密封进行可靠性参数评估，对保证石油化工设备的安全运转以及石油生产的顺利进行，具有重要的意义。能够精确的计算出机械密封的可靠程度以及使用寿命，对机械密封设备能够有效地进行预测，进行长期的修缮和维护，及时进行更新换代。以保证机械密封设备的安全性和可靠性，对石油化工的安全生产有着重要的保障作用。

1 机械密封的失效性研究

石油化工泵用机械密封的失效性主要分为早期失效、偶然失效以及损耗失效等几个阶段。引起三种失效的原因各不相同，早期失效是由于设计缺陷以及材料自身原因引起的；偶然失效的原因不确定，因为各种因素都有可能引起偶然失效；损耗失效，顾名思义，就是由于设备元件的，磨损和老化而产生的一种失效。在石油工程当中，常常以威布尔分布来进行石油化工泵用机械密封的失效性分析。得出相关参数，以分析泵用机械密封的失效原因。利用公式来进行威布尔分布表达，根据概率密度函数、失效概率分布函数、可靠性函数以及失效性函数进行研究分析。对机械密封寿命随机变量、形状参数、位置参数、尺度参数以及伽玛函数进行综合性分析，对机械密封早期失效、偶然失效以及损耗失效的情况进行分析，得出不同的威布尔指数[1]。

利用矩估计法，求取样本的均值,标准差和偏差系数，结合威布尔分布形状参数，对其进行分析研究。利用极大似然估计法。线性回归分析法，对石油化工泵用机械密封的可靠性参数进行评估。针对泵用机械密封的失效原因，结合威布尔指数，得出清晰的结果[2]。

2 机械密封失效性研究结果分析

要将失效统计工作纳入到石油化工日常的管理当中来，通过对泵的密封的可靠性数据进行分析，可以得知影响密封可靠性的原因。首先，易挥发介质密封受到密封面间流体膜的相态的影响，其威布尔指数大约在0.85-1.25之间，只产生偶然性故障，易于处理和解决，有效地延长了使用寿命。其次，密封可靠性受到密封面介质润滑性的影响，其威布尔指数在1.2-1.3左右。第三，含固体颗粒的密封面介质同样也影响着密封可靠性。另外，密封的结构形式有了很大的改变，当前应用最多的是平衡型密封，对延长设备寿命，提高密封可靠性来讲，有着重要的作用。除此之外，碳石墨与碳化钨的结合应用，其威布尔指数约等于1，极大的增加了密封面介质润滑性，有效地提高了密封的可靠性，延长设备的使用效率[3]。

3 石油化工泵用机械选择

由石油化工泵用机械密封的可靠性参数评估可知，机械密封的可靠性影响着泵的安全使用。在石油化工生产当中，由于机械密封的失效，容易引起石油流体的火灾、爆炸等事故的发生。选用正确的机械密封结构更佳的泵，可以极大的提高使用的安全性。当前各石油化工企业使用最多的是高温热油泵机械密封，利用金属波纹管旋转结构，采用开槽斜面挤紧轴套的密封机构，选取合适的摩擦辅助材料，从很大程度上提升使用的安全性和可靠性。

另一种常用的设备是轻油泵，采用多弹簧机械密封静止结构，并选取弹性良好、摩擦系数小的摩擦副材料。除了高温热油泵和轻油泵之外，还有一种低温轻烃泵也是当前常用的机械密封设备，其机械密封原理与轻油泵基本一致[4]。

石油化工是我国最重要的工业产业之一，对我国工业的整体发展产生着极大的影响。通过对石油化工泵用机械密封的可靠性参数评估，结合威布尔分布进行分析，得出提高泵用机械密封可靠性和安全性的有效办法，了解当前的机械密封的主要机械设备，提高了机械密封的可靠性。

4 结语

科学技术的发展进步，在很大程度上带动了石油化工生产的发展。密封技术在石油化工生产起着重要的安全保障作用。利用威布尔分布对机械密封技术相关系数予以分析，了解引起机械密封技术失效的主要原因，提出相应解决措施。提高石油化工泵用机械密封的可靠性进行分析，得出相关参数进行安全性评估。采用最先进的机械密封泵设备，有效提高机械密封的可靠性，对石油化生产安全有着重要的保障。

[1]魏龙.石油化工泵用机械密封的可靠性参数估计[J].流体机械，2008，02:27-30.

[2]顾永泉.石油化工泵用机械密封的可靠性分析[J].石油大学学报(自然科学版)，1988，03:147-156.

[3]顾永泉，王汝美.与威布尔分布统计分析结合的石油化工泵用机械密封故障的分析[J].石油化工设备，1989，05:2-8.

[4]刘军峰.石油化工泵用机械密封的选择[J].化工设备与管道，2007，04:48-49.