某联合站有6台高压水平注水泵,其型号为 QCZS 550/16,Q一550m3/a,H一1500m,运行压力 为15.0MPa。投产至今已运行8年,日均运行超20h, 机泵进入疲劳期。同时因长期受高矿化度(2.19× 1(Jjmg/L)的污水侵蚀,泵节处频繁发生渗漏,泄漏 污水污染环境,浸泡机泵基础使其严重受损,“低老 坏[1”’开始处于常态化且不能得以有效解决,使得每 年需要更换至少2个腐蚀严重的泵节,设备使用率 大大降低,严重影响了正常的污水回注,增加了维修 人员的工作强度;同时机泵带病运行可能导致高压 刺漏伤人、设备损坏等安全事故,存在较大的安全环 保隐患。渗漏现场如图1所示。
图l 高压水平注水泵渗漏现场
2、渗漏原因分析
为探究切实可行的技改方案,联合站通过评估 对比机组累积运行时间、采集6台高压水平注水泵 18个泵节15天内的渗漏量,得出调研表1。
通过调研表1可以看出,3#、5#高压水平注水泵运行时间较长,其出口端泵节渗漏最为严重,故选 3#、5#高压水平注水泵作为技改案例,对其进行拆检,发现机泵本体端面、泵节及密封面受到严重腐蚀,丁晴O型圈密封环变形甚至损坏。 分析得出,泵节渗漏是密封损坏失效,高压污水渗入泵节密封面,长期腐蚀所致。
3、改造措施分
针对污水压力高且密封损坏失效而渗入到泵节密封面,联合站从优选密封圈、渗漏污水减压两大方 面着手探究改造对策。
3.1优选密封圈,提高密封强度 原机泵采用的密封方式为仅节间端面处安装一 个丁晴0型圈,受长期的污水腐蚀和端面挤压,密封 环迅速变形甚至损坏,渗漏加剧。因此优选级间密封 面处密封圈材质,加强密封圈的强度和耐腐蚀性尤 为重要,联合站通过与机泵维护人员交流探索,优选 出具有优异的气密性、耐高温、卓越的耐腐蚀性和良 好的抗老化性能的氟橡胶O型圈。
3.2前移密封环,三级密封减压
高压污水通过泵节接触面渗漏至泵节端面,力¨ 剧端面腐蚀,导致渗漏加剧,需要切断渗漏源头,使 万方数据 2015年第23、24期 蒋天洪等 多级高压离心泵泵节密封优化改造 55 高压渗漏污水无法通过泵节渗漏至泵节端面,通过 泵节凹槽加工(规格:4.5mm*2.7mm,相配密封环 规恪:110*4mm),前移O型密封环,使污水无法进 入泵节;同时增设两级泵节密封环,对高压渗漏污水 进行逐级减压;最后在泵节端面上车削榫型结构凹 憎(规格:5mm*2.7mm,相配密封环规格:155* 1n·m),增设第三级密封环,涂抹密封脂,以实现高 压污水渗漏通道的三级绝对密封。具体实施如图2 所示。
图2多级离心泵泵节改造简图
基于上述优化方案,联合站跟踪3#、5#高压水 平注水泵实旋泵节密封改造后试运3个月的运行工 况,改造效果明显,泵节无一渗漏(见表2)。
对联合站其余4台泵及油田片区内其 他联合站有多个存在类似问题的多级离心泵从以下 四方面实施了相应改造,跟踪改造机泵6个月的运 行工况,收效良好。车削修复腐蚀密封面,保证密封面处光 通道的三级绝对密封。
4、改造效益评价
第一、已改造机泵泵节无一渗漏,降低了机泵维 护人员的工作强度,清扫频次由1次/天降至2次/ 周;
第二、大幅度提高了设备使用率,与2013年同期 相比水平注水泵使用率提高了12.4%,提月均提高约300h;
第三、确保顺利实现联合站年度注水指标, 缓解环保压力。
5、结论
利用创新型三级密封优化改造,由内向外逐级 降低渗漏污水压力,实现了水渗漏通道的绝对密封, 成功解决了多级高压离心泵密封失效、漏渗的难题, 实现了机泵的零渗漏,提高了机泵使用率,创造了巨大的经济效益,为多级高压离心泵维护、改造提供了经验借鉴。