石油和天然气化工装置机械密封失效及改进研究

周新明

摘要：目前，化工行业的发展前景是比较广阔的，成本投入虽高，但后期收入比较可观，收益回报周期长。在新时代的大背景下，机械化发展水平不断提高，人们对于机械设备的需求量也在增多。机械设备作为奠定企业生产的基石，质量和效率是刚需。尤其是化工生产企业，更加要求化工设备的运作质量和效率。然而，由于化工机械设备可使用寿命有限，随着机器的折旧，设备在运行过程中容易产生故障。基于此，本文章对炼油厂石油天然气化工装置机械密封失效及改进研究进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：石油和天然气化工装置；机械密封；失效原因；改进

引言

炼油厂石油天然气化工机械设备对企业的生产效率和生产质量有直接影响，还会影响整体的生产成本和利润，是化工类企业管理中的重要管理对象和内容之一。在具体的设备运营中，因为自身和外部因素影响，都会出现一些质量和故障问题，导致设备运行受阻，影响生产工作的顺利开展，严重情况下还会引发重大事故，后果不堪设想。所以，炼油厂石油天然气化工类企业必须要重视机械设备的管理及维修保护工作开展，它不仅能保证炼油厂石油天然气化工生产工作的稳定运行，也能在一定程度上对其产生的经济效益带来保障。

1机械密封特点分析

炼油厂石油天然气化工行业压缩机来说，设备结构中的大多数接头都是机械密封的，机械密封是一种密封方法，通过沿旋转轴垂直于接头端面施加压力来保持接头和粘合面之间的良好结合，从而防止内部环境机械密封方法有很多，包括弹簧压缩密封、端面压缩密封等，应根据不同的轴直径、不同的工作温度、外部压力等选择相应的保密密封方法^[1]。其中，弹簧机械接合包括以下类型:连续旋转、单一终止曲面的松弛、双终止曲面的旋转等。例如压缩机中的机械密封主要是干气体端面的密封。

2化工机械密封技术的特征体现

在炼油厂石油天然气化工设备当中运用密封技术时，要保证动环固定泵轴与静环固定泵壳之间有着紧密的连接，利用这种方法来有效地达到密封目的。密封技术在炼油厂石油天然气化工行业当中的运用非常普遍，从机械组成部件角度进行密封技术分析，该技术是利用动静环以及定位环等零部件共同构成；从结构角度进行分析，密封技术又可分为双端面与单端面密封两种类型，实现完全密封将其作用最大化。对于一些危险化学品，包括易燃、有毒、有腐蚀性的材料运输过程当中，能够有效确保内容物不外泄，并且能够有效减少机械损失，提高材料运输效率。在完成密封装置的安装后，还要实现密封装置的自动调节^[2]。对密封技术的使用与维护并没有极为严格的规范，在高压状态下，密封的质量较为优秀。运用机械密封技术能够实现对断面的有效密封，其次核心的技术原理是在平面贴附一层液体薄油，对流体压力进行做工，实现动静压力的有效平衡。

3石油和天然气化工装置机械密封失效原因

机械接头故障类型相对较大，有其自身的外部因素和因素。因此，分析了设备机械密封泄漏失败的原因，据统计，石油设备机械密封的原因如下:机械密封本身、辅助安装、技术操作、机身封装等。其中机械密封造成的弹性比例最高——甚至为63.2%。原因包括:密封零件选择不正确、结构设计不合理、严重摩擦、过度压缩等。这些因素主要是在设计、生产和加工过程中生产密封件的公司造成的。对于此问题，应及时与密封件设计制造商联系，修改相关设计参数，并在收到产品时进行检查。与此同时，工艺操作造成的故障率也很高，达22.4%，包括:泵使用过程中的排放现象、石油环境的高密度和粘度、生产的不合理装配、操作的低温环境辅助设施和机身包装的故障率相对较低^[3]。因此，要解决设备机械密封的使用问题，不仅要控制产品设计的源头，还要增加操作人员的操作培训，加强安装操作质量控制。机械密封出现异常或无效时，应及时进行修理或更换，以提高设备的整体密封度和使用寿命。

4石油和天然气化工装置机械密封失效的改进措施

4.1建立健全机械设备运行管理体制

一套完善的管理制度，是有效平衡炼油厂石油天然气化工企业生产出现故障的关键。建立健全机械设备运行管理制度，有利于从根本上约束相关操作人员的不规范操作，高效管理机械设备，安排好机械设备的维修维护工作，为炼油厂石油天然气化工企业稳定生产提供重要保障。在实际定制运行管理体制时，要遵守实事求是的原则，炼油厂石油天然气化工生产企业结合实况，施行符合本企业长远发展的管理制度，走可持续健康发展的路线。并且，炼油厂石油天然气化工企业要树立终身学习的观念，积极进取，不断向先进企业学习科学的管理经验，从而确保机械设备的运行管理体制的效益。

4.2针对工艺和设备进行防腐设计

第一，保证设备构件形状尽量简洁，各个构件尽量选择同一金属材料，并尽量避免各构件出现缝隙。第二，应该采用优质防腐蚀漆，进而有效隔离设备构件和腐蚀介质。需要注意的是，开展设备焊缝涂漆工作时，需要保证结构合理性，以保证涂漆质量，即需要保证结构形式最为合理，才可以有效提高涂漆效果，进而充分满足防腐要求。第三，需要防止机械设备上滞留水分，就是设计设备过程中，应该尽量防止设备朝上面出现凹陷问题，若是此种设计无法避免，应该设置排水孔

^[4]。第四，需要避免焊接设备过程中发生应力集中问题，焊接工艺应该具有良好合理性，尽量保证焊接工作连续性。另外，应该防止发生咬边、焊瘤等焊接质量问题，若是存在焊接缺陷问题则会形成新腐蚀点，进而引发严重腐蚀问题。第五，防止发生缝隙腐蚀问题。需要科学处理构件连接位置缝隙，例如开展搭接与对接工作，需要选择连续对接焊方式，同时保证焊接质量。

4.3加强机械设备日常维护管理工作

炼油厂石油天然气化工机械设备在日常维护管理工作中需落实计划性管理措施，炼油厂石油天然气化工机械设备操作人员需在每天工作结束后对设备进行保养，通过例行检查和清理的方式，提高机械设备的使用寿命。针对设备在运用过程中出现特殊情况，提出针对性地解决措施，如果设备运行过程中出现异常需及时向有关部门报告，保障设备在运行过程中能够根据维修计划，在固定的时间段对设备进行维修和养护工作，例如设备常用部位的拆解、清理、检测等，确保设备内部构件和管线处于正常运转的状态，年保养是设备检测，通常为整体拆解功工作，对拆卸机构进行清洗换油等常规操作，从而能够有效保障设备运行安全性。炼油厂石油天然气化工机械设备在运行过程中，管理工作人员需防止出现浪费的情况，在对设备日常维护过程中，将机械中残留的废物全面清除，针对出现的腐蚀情况设备做好科学正常维护工作，如果腐蚀严重，需做出相关报废处理，以免对生产产品质量造成不良影响，从而引发严重安全问题，通常情况下，炼油厂石油天然气化工机械设备主要分为日常维修和计划维修两种情况，炼油厂石油天然气化工机械设备维修是对维修部分进行更换，保障机械设备能够正常使用，做好炼油厂石油化工机械设备维护工作，对企业发展有着重要意义。

4.4提高安全监察效力

炼油厂石油天然气化工生产安全问题不容忽视，过去发生的一些企业安全事故时刻提醒着炼油厂石油天然气化工企业，必须要高度重视安全问题。在炼油厂石油天然气化工生产中，机械设备故障可能成为引发安全事故的重要源头。所以，必须要强化安全意识，明确设备有序运行的重要性，并针对突发的安全情况做好相关工作人员的应急处理能力培训工作^[5]。在日常工作中，要求相关工作人员按要求和规范来监测设备，及时消除安全隐患，确保设备正常运行，减少故障和突发情况的发生，以便后续分析，进而做好相关的防范措施，在最大程度上降低安全事故的发生概率。

结束语

在密封技术的实际使用过程当中，因为受到各方面因素的干扰，总会造成泄漏问题的发生。为确保炼油厂石油天然气化工设备中能够有效地运用密封技术，要针对密封失效的情况进行研究，针对性找到病因，并相应的制订有效的解决措施，通过这样的方式能够提高设备密封技术使用效果。

参考文献

[1]刘冠一.石油化工机械中的泵类机械密封效果对比分析[J].石化技术,2020,27(08):183+168.

[2]杨胜义.浅议化工机械密封泄漏问题及维修对策[J].现代盐化工,2020,47(04):63-64.

[3]张玉海.化工机械密封故障原因及解决策略[J].中国设备工程,2020(12):143-144.

[4]李涛.化工机械密封失效分析和装配质量控制[J].当代化工研究,2020(11):15-16.

[5]张龙圣.机械密封泄漏问题与维修策略研究[J].石化技术,2020,27(03):321+347.