低压离心泵泄漏原因及对策

陈孝海

国核工程有限公司上海200000

摘要：离心泵泄漏故障是很多炼化企业普遍存在的问题，有泄漏小、持续久、不易发现和排查等特点，在设备故障中比例较高。因此文章以低压离心泵为研究对象，就其泄漏原因及对策展开相关分析。

关键词：低压离心泵；泄漏；原因分析；对策

离心泵作为一些企业中最普遍、数量最多的动设备，其泄漏占设备泄漏的比例非常高。准确快速分析离心泵的泄漏原因并及时处理，对减少装置能耗、增加企业社会及经济效益、保护环境、减少VOC排放意义重大。

一、离心泵泄漏原因

（一）机械密封（简称“机封”）泄漏

①机封寿命到期。作为易损件，机封寿命一般为（1~3）年，使用时间达或超过寿命期则磨损，严重导致泄漏。②热油泵没有密封蒸汽系统或密封油冲洗系统，机封高温下持续运行导致机封泄漏。③泵介质中有残渣或砂砾等硬质残渣，导致机封面划痕，发生泄漏。

（二）静密封点泄漏

离心泵的静密封点主要有轴承箱静密封点、油杯静密封点和中分面静密封点三种。密封的原理在于两分面之间的相互配合，然后通过螺栓预紧力来将两个分面压紧，避免泄漏。然而由于分面连接的密封基准面通常较大，且不够规则，密封难度较大，加之外界气温等环境因素的影响，十分容易出现泄漏现象。

（三）油杯泄漏

油杯是轴承箱润滑的一种补偿设备，当轴承箱油位过低达不到运行要求时，油杯开始给轴承箱补油。有些离心泵在设计时，轴承箱上连接油杯的连接孔位置过高，油杯就会在轴承箱油位还处于高位时就开始补油，而轴承箱油杯超过轴承箱和轴之间的孔隙最低点时，又开始从后端挡油环的位置泄漏。这个循环一直在进行，泄漏也不会间断。油杯泄漏包括2类：①油杯外漏，油杯底部密封垫失效导致润滑油外漏到离心泵底座；②油杯和轴承箱润滑油平衡建立不起来，导致轴承箱后端持续泄漏。这种泄漏占离心泵泄漏的比例较高，较难发现，因为一般很难发现是轴承箱在制造时油杯开孔过高导致的。

（四）加油过多

有的班组员工在加油过程中不看油窗油位，加油时本着只多不少的原则，导致轴承箱油位过高，从后端档油环处泄漏出来。有的离心泵因为轴承箱视窗使用年限过久，油污浸透视窗导致液位无法清晰辨认，班组员工在加油时因为看不清液位而多加，发生泄漏。

（五）排放阀内漏

离心泵轴承箱排放阀多使用球阀，由于开关频繁，时间长了阀芯容易磨损导致内漏，这也是离心泵泄漏的一个原因。

二、离心泵泄漏对策

（1）机械密封老化造成的泄漏。由于机械密封使用时间达到使用寿命而发生的泄漏，直接更换新机封即可。机械密封泄漏是由于没有背冷蒸汽或密封冲洗油系统，导致机封由于介质温度高而加剧磨损，发生泄漏，增加背冷蒸汽或密封冲洗油系统。（2）分面密封对于密封面的平面度和粗糙度的要求较高，早期多用密封条进行密封。目前多不使用垫片，针对密封介质的压力不高，密封基准面较大的时候，可以采用液态密封胶代替固体垫片。诸如厌氧型密封胶、耐高温有机硅密封胶和密封膏等，部分专用机组还会运用厂家指定的专用密封剂。在进行密封时，需要严格按照规范展开，将紧固件拧紧，强化密封性能。若是因为介质温度高或者空气温度变化大引起的，这种泄漏，只要每3a将这些离心泵静密封点拆开，重新更换新密封，再紧固就可以解决了。（3）油杯作为易损件，发生外漏时可直接更换新油杯。对于油杯和轴承箱润滑油平衡建立不起来导致的轴承箱后端泄漏情况，最直接的方法是将降低轴承箱连接油杯接管，但这种方法实际操作难度大，补焊容易使轴承箱产生裂纹、降低轴承箱强度。打孔位置也不易确定：位置过高，油杯和轴承箱润滑油平衡建立不起来，轴承箱泄漏；如果太低，容易使轴承烧结。最简单的方法就是降低油杯的水平位置：可以做一个偏心转接头，一头连着轴承箱，另一头连着油杯，可以解决泄漏问题。（4）加油过多导致润滑油泄漏，可在视窗上划线，油位不能超过划线位置。视窗浑浊无法辨认液面时，直接更换新视窗即可。（5）由轴承箱排放阀内漏导致的泄漏，更换新排放阀即可。

三、案例分析

（一）基本情况

某公司EHG100-65-200型离心泵为单级卧式离心泵，流量70m3，扬程50m，转速2900n/min，输送介质为高灰分油浆，粘度30～40mm2/s，大量可见固体杂质直径约0.5～1mm，离心泵入口介质温度58～70℃，流动性能较差，轴端密封采用多弹簧双端面机械密封，动、静环材质均为碳化硅（SiC），辅助密封圈采用传统的“O”形普通橡胶密封圈，设备均为公司利旧设备，双端面机械密封靠大气侧原有附带外供密封液系统缺失，导致机械密封泄漏故障较多，使用周期短，维修频次高，无法满足装置正常生产需求。

（二）机械密封泄漏原因分析

EHG100-65-200离心泵轴端密封采用双端面机械密封，根据对双端面机械密封使用要求可知，双端面机械密封主要用于强腐蚀、高温、带悬浮颗粒及纤维介质，易燃易爆、易挥发低粘度介质，必须附带有外供密封液系统对大气侧一端密封面提供液体，当介质侧端主要密封失效后，介质进大气侧端密封腔体，不会直接泄漏于大气，安全可靠。EHG100-65-200离心泵机械密封属于背对背式双端面机械密封。其特点是动密封面垂直于旋转轴线，并具有弹性元件、辅助密封圈等构成的轴向磨损补偿机构。如果机械密封大气侧附带外供密封液系统缺失，将导致密封端面无液体进入，摩擦副端面处于干摩擦状态，积聚的热量无法散失，长期间造成动环及静环辅助橡胶密封圈高温变形、失弹、石墨静环高温龟裂，处于密封腔体机械密封总成发生径向倾斜，两级密封系统主要密封面磨合轨迹被破坏，密封失效，大量介质外泄。为了保障生产，降低设备维修成本，有效解决密封失效造成的泄漏，延长机械密封使用周期，必须对现有离心泵机械密封结构形式进行技术改进。

（三）解决对策

根据EHG100-65-200离心泵存在的机械密封大气侧辅助密封液系统缺失这一现状及输送介质的特性，将现有双端面机械密封改进为单端面机械密封，能够有效解决泄漏，延长该泵机械密封的使用周期。

（四）改进后效果检验

机械密封进行改进后，机械密封泄漏问题得到了解决，泄漏等现象明显减少，满足装置生产需求。离心泵在机械密封改进前泄漏量均在90mL/h以上，不符合JB/T4127.1-1999《机械密封技术条件》标准规定，当密封介质为液体时，机械密封运转试验的平均泄漏量，轴（或轴套）外径不大于50mm时，泄漏量不大于3mL/h；轴（或轴套）外径大于50mm时，泄漏量不大于5mL/h。两台离心泵主轴直径为φ35mm，泄漏量明显超出规定的标准。将双端面机械密封改进为单端面机械密封后，泄漏现象得到了解决，维修频次明显减少，符合《炼化企业设备检维修质量标准》相关要求，由于自然磨损、腐蚀等原因，离心泵必须定期检修，一般期限为：小修3-4个月；大修12-18个月。经成本核算，EHG100-65-200离心泵机械密封改进前，每月平均更换机械密封4次（2台），2000元/套，每月消耗配件费用：2000元/套×4次=8000元，每年可节约配件费用：8000元×12月=9.6万元。

综上所述，离心泵是工业企业中十分常见的设备之一，泄漏不但增加设备故障率和维修频率，增加了维护人员的劳动强度，而且提高了公司运行成本。因此需要高度重视离心泵的泄漏问题，及时查找泄漏原因，根据泄漏原因提出应对措施，减少设备维修频率，提高设备完好率，节省人力资源并减少润滑油消耗，经济效益显著。

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