机泵机械密封泄漏的原因及处理方案探讨

田成海

（大庆石化公司炼油厂，黑龙江 大庆 163711）

石油化工行业的飞速发展推动了生产工艺的革新和设备的升级换代，作为核心化工设备的机泵，在整个石油化工生产体系中有着不可替代的作用，在诸多生产环节中都有着机泵的身影。如果机泵运行发生故障，那么，石油化工生产链条无疑会受到影响，机械密封是对机泵的一种动态保护，根据机械内部各个元件之间力的相互作用，实现机泵的平衡密封效果，保证机泵的运行安全和稳定。但长时间的负荷运转以及高腐蚀高压强的工作环境，机泵机械密封难免会发生泄漏状况，各企业需要高度重视机泵的机械密封泄漏原因，并制定针对性的处理方案，做好机泵的日常维护和管理工作。

1 机泵机械密封的结构原理分析

机泵是石油化工生产体系中的核心构件，发挥着重要的动力支持作用，多种类型的机泵应用在了石油化工生产的各个环节，其运转也是维持石油化工生产稳定的主要动力来源。机泵与原油或者其他类型的石油化工产品保持着密切的接触状态，高腐蚀、高温高压以及高强度的工作环境无疑会对机泵内部的运行系统造成损害，因此采用机械密封的方式保护机泵内部结构。机械密封是利用力的相互作用平衡原理，让弹性元件和介质之间保持力的平衡状态，弹性元件的弹力与介质的轴向作用力相互抵消，进而实现机泵的机械密封效果。随着机泵应用范围的不断扩大，石油化工生产的各个环节都需要机泵的动力支持和保障，机泵机械密封的类型也不断丰富，小弹簧机械密封和波纹管机械密封是最主要的机械密封方式，但随着机泵运行时间的增加，机械密封泄漏也无可避免地发生，动环端面位置、静环端面位置、动静环端面与密封圈位置、轴套与动环之间等位置是泄漏发生的高风险地区，需要重视，对泄漏发生原因分析，制定针对性的处理方案，保证机泵运行的稳定和安全。

本文中的机泵是石油化工生产体系中加氢裂化装置中的热油泵，机泵长期处于高温高压的工作环境，其运行状况直接影响油气分离效果以及油气产品的生产效率和质量。汽油、柴油和尾油是加氢裂化装置产生的主要产品，热油泵在此过程中出现机械密封泄漏状况，无疑会影响相应油产品的质量和油气生产系统的稳定，要想保证机泵机械的密封效果，就需要根据相关的安全生产标准，对热油泵的机械密封进行定期维护和更换，规范操作人员的工作流程和行为，降低机泵机械密封的发生率。

2 机泵机械密封泄漏的原因分析

本文结合自身多年的工作经验，将机泵机械密封泄漏的原因归纳为以下几方面。

2.1 机泵机械密封的设备质量不合格

如果机械设备的质量不合格，那么无疑会造成机泵机械密封泄漏，进而影响石油化工生产活动的顺利开展，只有确保机械设备自身的质量，才能够有效地降低机械密封泄漏的发生概率。智能化和自动化已成为石油化工行业发展的主流趋势，越来越多的机械设备应用到石油化工生产中，机泵等机械设备类型逐渐多元化，在石油化工生产的各个环节都可以看到机泵的身影，各环节的生产活动都依赖机泵提供的动力，而机泵运行故障大多来源于机械密封泄漏导致的机械设备故障。机泵机械设备质量不合格，降低了机泵对于高温高压环境的抵抗力。机泵机械密封设备制造商的资质欠缺、生产工艺水平不足、机械密封处理材料的质量不合格都是造成机泵机械密封泄漏的主要原因。

2.2 操作人员的不规范操作导致的密封泄漏

机泵作为石油化工生产的动力来源，每次系统的启动和停止都要严格按照相应的生产和操作规范，避免不规范操作对机泵系统造成损害。但随着石油化工行业的发展，诸多岗位上的操作人员缺少足够的专业操作经验，对于机泵系统的操作不够熟练，例如，不规范的启动和停止操作给机泵机械密封造成了严重的损害，离心力过大或者摩擦过于严重，都会导致机泵机械密封泄漏。其他不规范的操作行为也会对机泵运行的稳定和安全造成影响，需要对工作人员的操作行为进行严格的规范。

2.3 缺少完善的检修和维护机制导致的泄漏

石油化工企业的运营时间较长，社会的生产以及居民的生活对石油化工产品的需求量十分惊人，只有石油化工行业高负荷的运转生产才能够满足社会生产以及居民生活对油气产品的需求。这一环境下，石油化工企业的机泵长期处于高负荷高强度的运转状态，只有对机泵机械密封装置和设备进行定期的维护和检修，对故障零构件进行更换以及升级，保证机泵机械密封的稳定性。但当前市场上大多数的石油化工企业忽视了对机泵机械密封稳定性的重视，缺少足够完善的检修和维护机制，部分企业甚至从未对机泵机械密封状况进行检修过，只有机泵故障后才进行更换，这无疑造成了油气资源的严重浪费，同时降低了石油化工产品的质量。

2.4 机械设备正常运转造成的磨损导致的泄漏

机泵属于石油化工生产体系中的动力设备，它发挥着重要的动力支持和能量转化作用，无论是原油的开采，还是油气的加工生产，都需要借助各种类型的机泵设备。机泵与原油之间的接触过于密切，同时机泵的工作周期较长，贯穿石油化工生产的全过程，在此过程中，机泵与原油或者其他产品保持着密切的接触状态，机泵自身的轴承和齿轮、端面发生高速摩擦，密封圈、动力环以及轴承等零部件之间发生的摩擦也会对设备自身的性能造成影响，而机泵机械密封原理是依靠机械元件和介质之间的力的平衡原理，设备正常的运转也会对机泵机械密封造成影响，当磨损程度超出机械密封装置承载极限后，机泵机械密封泄漏随之发生。机械装置磨损导致的密封泄漏是无法避免的，只能通过润滑剂、化学药剂以及零部件更换等方式延长机泵机械密封周期。

2.5 热损伤以及冲洗液温度过高导致的机械密封泄漏

以加氢裂化装置机泵为例，机泵机械密封装置长期处于高温高压的工作环境下，外部的高温导致氢元素在机泵机械装置中的反应更剧烈，加氢裂化装置内部的损坏程度也不断提升，机泵机械密封泄漏也随之发生。在加氢裂化装置运行过程中，石油化工企业一般采用合成树脂浸泡石墨环的方式来降低机泵机械密封装置的损耗，保证机泵机械密封效果。但随着机泵运行时间的增长和温度的提升，超过200℃后合成树脂逐渐分解，石墨环损伤不断加剧，导致机泵机械密封泄漏。此外，化学药剂腐蚀也会导致机泵机械密封泄漏，尤其是加氢裂化装置机泵，在运行过程中氢元素在原油中发生剧烈反应，消除原油中的硫元素和碳元素，一旦遇到腐蚀性介质，那么就会对机械密封装置造成严重的破坏。另外，则是冲洗液温度过高，影响加氢裂化装置的冷却效果以及加速了石墨环的分解速度，导致机泵机械密封的泄漏。

3 机泵机械密封泄漏的处理方案

机泵机械密封的稳定状况无疑会对石油化工生产造成影响，为保证石油化工生产的稳定和安全，需要根据机泵机械密封泄漏发生的原因制定针对性的处理方案，降低机械密封泄漏的发生率。

3.1 严格把控机泵机械密封材料的质量审核，保证机泵机械密封稳定效果

对于机泵机械密封装置而言，密封材料的质量会直接影响机泵的运行安全，根据机泵运输的介质选择适当的密封材料，可以达到事半功倍的效果，如果密封材料和介质之间相互反应或者性质相互排斥，那么无疑会降低机泵机械密封装置的寿命。对于机泵机械密封装置而言，树脂石墨、碳化硅以及硬质合金是最适当的密封材料，而具体的密封材料需要根据机泵的运行环境、温度压强、化学腐蚀元素、材料的抗摩擦抗腐蚀性能、材料的刚度强度以及使用年限等诸多因素来确定。严格把控机泵机械密封材料的审核环节，进行相应的实验模拟，保证机泵机械密封稳定效果。在机泵机械密封装置的运行过程中做好相应的监督管理工作，对于弹簧装置、密封圈和轴承等构件的磨损和使用程度进行监控，评估密封装置材料的具体性能，并对其进行改进，不断完善机械密封装置。

3.2 对机泵机械密封装置进行优化设计，规范工作人员的操作流程

机泵机械密封装置是石油化工行业发展的必然产物，也是保证石油化工生产活动顺利开展，提高油气产品质量的重要环节。随着石油化工企业智能化和自动化程度的不断提升，机械设备在石油化工生产中的应用范围不断扩大，各个生产环节都体现了机泵机械密封装置的作用，当机泵机械密封装置处于运行状态时，弹簧和介质保持相互作用的状态，力的相互作用使得机械密封装置保持密闭状态，动环和静环紧密结合，实现了互补效果。但随着石油化工行业的不断发展，机泵机械密封装置也需要不断优化，其设计会直接影响石油化工生产效果，结合介质以及石油化工企业的发展，对装置进行持续优化完善。同时，对工作人员的操作进行严格规范，降低装置启停对机械密封装置造成的损耗和危害，有效延长机泵机械密封装置的使用寿命。

3.3 制定完善的机泵机械密封检修和养护机制，建立机械密封管理团队

机泵作为石油化工生产体系中的重要设备，其运转的安全和稳定会直接影响石油化工企业的效益和产品质量，为增强石油化工企业的综合实力，就需要加强石油化工企业的内部管理和控制，特别是完善的机泵机械密封装置检修维护机制的建立，强化机泵设备的管理和维护，降低机泵机械密封装置的损耗和泄漏风险。石油化工企业管理的信息化水平不断上升，机泵机械密封管理同样需要借助信息技术手段开展，围绕石油化工的生产运行构建完整的监控管理系统，对机泵机械密封装置的运行装置进行实时监督，打造专门的机泵机械密封管理团队，定期对机泵机械密封装置的运行状况进行检修与维护，更换各种故障的零部件，对重要的零构件进行养护，保证机泵机械密封的稳定性。

3.4 改进机泵机械密封装置的安装和操作，降低机械的损耗程度

机泵机械密封装置的安装和操作也会影响机泵机械密封的泄漏发生概率和稳定状况，因此，需要对机泵机械密封装置的安装和操作进行持续改进，规范操作和安装人员的行为，提高机械密封装置的稳定性，降低泄漏发生概率。工作人员在进行机泵机械密封装置的安装和 ※※操作时，需要严格按照相关的安全生产条例和规范，保证机泵机械密封装置符合石油化工生产的需求，可以应对复杂的工作环境。加强对工作人员的专业培训，确保相关工作人员掌握机泵机械密封装置的工作原理、安装和操作的规范、常见故障的维修和检修，对机泵机械密封装置进行养护，保证石油化工企业的效益。

3.5 改进冲洗管理方案，降低化学药剂对机械密封装置的损耗

机泵机械密封泄漏发生是多方面因素共同导致的结果，无论是机械设备的质量问题、正常运转导致的磨损，还是化学试剂的腐蚀以及操作人员的不规范操作，都会导致机泵机械密封泄漏，影响到石油化工生产的顺利进行。对于加氢裂化装置中的热油泵而言，化学药剂的冲洗效果是影响机泵机械密封装置安全和稳定的重要因素，因此，需要根据机泵中的介质以及外部工作环节，对现有的冲洗方案进行改进，合理调配冲洗液，降低化学药剂对机械密封装置的损耗和危害，进而延长机泵机械密封装置的使用寿命和周期。

4 结语

机泵机械密封泄漏是影响石油化工生产稳定的重要因素，随着石油化工生产智能化和自动化程度的不断提高，机泵机械密封水平也随之提升，为了降低机械的密封泄漏发生概率，保证石油化工生产的稳定性，就需要对机泵机械密封泄漏原因进行详细的分析，制定正确的处理方案。做好机泵机械密封的日常维护和检修工作，规范操作人员的行为和流程，严格把控机泵机械密封装置的质量管理，优化机泵机械密封装置安装操作，对机械密封进行优化升级，切实保证机泵机械密封的稳定性和安全性。