探討我國(guó)石油化工設(shè)備密封技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

張玉嬌

（化工部長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院沈陽(yáng)分院，沈陽(yáng)110000）

探討我國(guó)石油化工設(shè)備密封技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

張玉嬌

（化工部長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院沈陽(yáng)分院，沈陽(yáng)110000）

本文以石油化工設(shè)備密封技術(shù)為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)石油化工設(shè)備的概念和管理方式的概述，深入分析了密封技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，歸納總結(jié)其研究成果及在石油化工設(shè)備中的發(fā)展趨勢(shì)，為我國(guó)石油化工設(shè)備密封技術(shù)的發(fā)展提供理論參考。

化工設(shè)備；密封技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

隨著我國(guó)石油開采由原來(lái)的粗放型向集約型的轉(zhuǎn)變，開采技術(shù)也不斷的更新，石油化工的管理制度也越來(lái)越完善，石油化工設(shè)備也越來(lái)越先進(jìn)化、智能化。石油化工設(shè)備的革新與創(chuàng)新，都要經(jīng)過(guò)不斷的科學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，才運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)中。但石油化工設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處于高溫、高壓、潮濕等的惡劣環(huán)境下運(yùn)行，也對(duì)設(shè)備的維護(hù)造成了很多的不利條件，使設(shè)備的壽命無(wú)法達(dá)到預(yù)期。若要順利的完成生產(chǎn)，就要考慮各種問(wèn)題產(chǎn)生的原因，從實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行分析，其大部分化工設(shè)備問(wèn)題則是泄漏，而泄漏的原因多是設(shè)備的密封性能損壞。因此，密封技術(shù)的改良與優(yōu)化在石油化工設(shè)備中相當(dāng)?shù)闹匾?/p>

1 石油化工設(shè)備及管理方式

常見的石油化工設(shè)備有：油罐及其儀表，貯運(yùn)設(shè)備，安全設(shè)備，壓力容器，排水設(shè)備等。這些化工設(shè)備是應(yīng)用于石油開采之初，運(yùn)輸過(guò)程，貯存，加工等一系列設(shè)備的總稱。石油化工設(shè)備的質(zhì)量與安全關(guān)系到了石油企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與安全問(wèn)題，有效的使用密封技術(shù)可以保障設(shè)備的安全運(yùn)行，也可以增長(zhǎng)其使用壽命。我國(guó)的密封技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家存在差距，在密封技術(shù)方面，我國(guó)也要針對(duì)本國(guó)的實(shí)際情況來(lái)因地制宜，合理使用，這樣才能使技術(shù)更符合我國(guó)國(guó)情與我國(guó)石油化工設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況，密封技術(shù)才能更好地服務(wù)于石油化工設(shè)備，起到其應(yīng)有的作用。

加強(qiáng)對(duì)石油化工設(shè)備的管理，要做到嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家對(duì)石油化工行業(yè)要求的相關(guān)規(guī)定，從對(duì)人員安全的培訓(xùn)著手，做好全面的管理計(jì)劃，對(duì)設(shè)備定期開展維護(hù)檢查工作，保證設(shè)備穩(wěn)定性。對(duì)存在安全隱患的設(shè)備零件應(yīng)及時(shí)更換，讓每位員工都積極投入于設(shè)備的維護(hù)當(dāng)中，這種管理方式調(diào)動(dòng)企業(yè)內(nèi)部人員的積極性，更合理的將資源綜合利用。

2 流體密封技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

在機(jī)器設(shè)備的小部零件密封中，常采用流體密封的方式。流體密封的應(yīng)用范圍較廣泛，其應(yīng)用于石油天然氣的采集與運(yùn)輸，藥品制造，石油化工等的各行各業(yè)。流體密封技術(shù)有以下幾種形式：①全無(wú)油潤(rùn)滑技術(shù)、②迷宮密封、③浮環(huán)密封、④機(jī)械密封、⑤干氣密封。

全無(wú)油潤(rùn)滑技術(shù)：全無(wú)油潤(rùn)滑技術(shù)比傳統(tǒng)的油系統(tǒng)潤(rùn)滑技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、故障率低、運(yùn)行可靠，這種技術(shù)極大的提高了機(jī)械的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

迷宮密封：用于石油化工行業(yè)的氣體壓縮機(jī)，第一代軸端密封就采用迷宮密封。第一代的迷宮密封存在易泄漏的危險(xiǎn)問(wèn)題，所以在技術(shù)改進(jìn)后，出現(xiàn)了小間隙的碳環(huán)密封，這種密封改善了第一代的缺點(diǎn)，且繼承了第一代結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，成本低的優(yōu)點(diǎn)。

浮環(huán)密封：這種密封采用“以油封氣”的密封方式。其有兩個(gè)主要的優(yōu)點(diǎn)：①是一種非接觸式的密封方式，這種密封方式壽命長(zhǎng)，且有相當(dāng)高的可靠性；②適用于高速運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，適用的壓力等級(jí)范圍廣，工況范圍廣。

機(jī)械密封：適用于中低壓的透平機(jī)械，國(guó)內(nèi)外這一項(xiàng)重要的技術(shù)進(jìn)步就是：以雙端面機(jī)械密封替代傳統(tǒng)的浮環(huán)密封。

干氣密封：也叫氣體端面的潤(rùn)滑密封，“以氣封氣”是干氣密封的方式，其原理是：以流體動(dòng)靜壓結(jié)合，是一種非接觸式機(jī)械密封，是目前世界最先進(jìn)的一種密封方式。

流體密封技術(shù)由于其阻漏能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)，且質(zhì)量高深受我國(guó)石油化工行業(yè)的青睞。密封環(huán)境對(duì)流體密封影響極大，需注意揮發(fā)性氣體等物質(zhì)的逸出等。近年來(lái)，流體密封的思想和概念也是在不斷的革新，發(fā)展，不斷有新的流體密封技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備，使設(shè)備的封閉性能不斷提升，進(jìn)而也減少了安全事故的發(fā)生。

3 密封技術(shù)的研究成果

3.1 傳熱以及變形的研究

機(jī)械密封裝置包括：①軸上的動(dòng)密封環(huán)；②機(jī)體上的靜密封環(huán)機(jī)械密封裝置。機(jī)械密封主要通過(guò)這兩部分的摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)的。機(jī)械封閉環(huán)中的給熱系數(shù)是通過(guò)采取機(jī)油獲得的修改系數(shù)，使用能量方程可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定有限元解析，并且通過(guò)了實(shí)測(cè)進(jìn)行了證實(shí)，對(duì)于現(xiàn)在的密封及平行面的解析，可用有限差分計(jì)量。

3.2 持久性能以及依靠性能的研究

提升機(jī)械密閉的方式可以采用：①適當(dāng)?shù)钠胶庵笖?shù)，②沖洗液體，③沖洗形式，④沖洗數(shù)量，⑤材質(zhì)的對(duì)應(yīng)。采取這些方式可以提升機(jī)械密封的效果，且能延長(zhǎng)封閉的壽命，進(jìn)而可以使企業(yè)得到更多的利益。將機(jī)械密封的理論研究與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，可以解決實(shí)踐中的問(wèn)題，對(duì)實(shí)踐中尚未出現(xiàn)的問(wèn)題作出判斷與優(yōu)化。例如：某煉油廠就使用了機(jī)械密封失效解析，進(jìn)而獲得了威布爾指數(shù)，將指數(shù)與具體障礙結(jié)合解析出來(lái)，故障的原因，也為設(shè)備的機(jī)械密封優(yōu)化指定了方向。

4 我國(guó)石油化工設(shè)備密封技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

設(shè)備的密封技術(shù)可以使石油化工領(lǐng)域里的設(shè)備效能提升，增強(qiáng)設(shè)備的安全性和穩(wěn)定運(yùn)行性。隨著石油化工的設(shè)備向著更先進(jìn)和更安全方向發(fā)展，密封的技術(shù)研究也向著更便捷化，耐久化，高效化的方向發(fā)展，兩者相互促進(jìn)，共同向著穩(wěn)定健康的方向發(fā)展。在國(guó)內(nèi)與國(guó)際上密封技術(shù)主要用于以下的石油化工設(shè)備系統(tǒng)中：①牙輪鉆頭軸承系統(tǒng)，②井下鉆具支承節(jié)，③螺桿泵采油系統(tǒng)，④旋轉(zhuǎn)防噴器。通過(guò)密封技術(shù)的應(yīng)用使得化工設(shè)備性能提升，減少了企業(yè)的管理及維護(hù)成本，使得石油化工企業(yè)在產(chǎn)品質(zhì)量依然能夠達(dá)標(biāo)的情況下，企業(yè)的生產(chǎn)成本降低了，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)。同時(shí)，企業(yè)也可用這筆節(jié)約的經(jīng)費(fèi)進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，這又會(huì)促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的提高，所以對(duì)密封這項(xiàng)技術(shù)的掌握程度與應(yīng)用程度，對(duì)我國(guó)的科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有的重大意義。提高我國(guó)石油化工技術(shù)，保障設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，降低石油化工過(guò)程中污染事故的產(chǎn)生，就應(yīng)該加深對(duì)密封技術(shù)的研究與探索，不斷提出新技術(shù)新想法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究并應(yīng)用于實(shí)踐中。

［1］王仙惠.密封技術(shù)在石油化工設(shè)備中的應(yīng)用探究［J］.化工管理，2014（14）.

［2］王金濤.石油化工設(shè)備的修理與維護(hù)保養(yǎng)措施探討［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（8）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.065