簡析石油化工泵用機械密封的可靠性參數評估

戰陛博 (中國石油天然氣股份有限公司遼陽石化分公司動力廠，遼寧 遼陽 111003)

石油化工生產經過長時間的快速發展，已經成為一個完善的工業項目工程。隨著石油化工的發展，其生產技術水平也在逐步提升。密封技術的可靠性逐漸得到更多的關注和重視。機械密封的使用壽命直接影響著機泵軸封性能。適時的對泵用機械密封進行可靠性參數評估，對保證石油化工設備的安全運轉以及石油生產的順利進行，具有重要的意義。能夠精確的計算出機械密封的可靠程度以及使用壽命，對機械密封設備能夠有效地進行預測，進行長期的修繕和維護，及時進行更新換代。以保證機械密封設備的安全性和可靠性，對石油化工的安全生產有著重要的保障作用。

1 機械密封的失效性研究

石油化工泵用機械密封的失效性主要分為早期失效、偶然失效以及損耗失效等幾個階段。引起三種失效的原因各不相同，早期失效是由于設計缺陷以及材料自身原因引起的；偶然失效的原因不確定，因為各種因素都有可能引起偶然失效；損耗失效，顧名思義，就是由于設備元件的，磨損和老化而產生的一種失效。在石油工程當中，常常以威布爾分布來進行石油化工泵用機械密封的失效性分析。得出相關參數，以分析泵用機械密封的失效原因。利用公式來進行威布爾分布表達，根據概率密度函數、失效概率分布函數、可靠性函數以及失效性函數進行研究分析。對機械密封壽命隨機變量、形狀參數、位置參數、尺度參數以及伽瑪函數進行綜合性分析，對機械密封早期失效、偶然失效以及損耗失效的情況進行分析，得出不同的威布爾指數[1]。

利用矩估計法，求取樣本的均值,標準差和偏差系數，結合威布爾分布形狀參數，對其進行分析研究。利用極大似然估計法。線性回歸分析法，對石油化工泵用機械密封的可靠性參數進行評估。針對泵用機械密封的失效原因，結合威布爾指數，得出清晰的結果[2]。

2 機械密封失效性研究結果分析

要將失效統計工作納入到石油化工日常的管理當中來，通過對泵的密封的可靠性數據進行分析，可以得知影響密封可靠性的原因。首先，易揮發介質密封受到密封面間流體膜的相態的影響，其威布爾指數大約在0.85-1.25之間，只產生偶然性故障，易于處理和解決，有效地延長了使用壽命。其次，密封可靠性受到密封面介質潤滑性的影響，其威布爾指數在1.2-1.3左右。第三，含固體顆粒的密封面介質同樣也影響著密封可靠性。另外，密封的結構形式有了很大的改變，當前應用最多的是平衡型密封，對延長設備壽命，提高密封可靠性來講，有著重要的作用。除此之外，碳石墨與碳化鎢的結合應用，其威布爾指數約等于1，極大的增加了密封面介質潤滑性，有效地提高了密封的可靠性，延長設備的使用效率[3]。

3 石油化工泵用機械選擇

由石油化工泵用機械密封的可靠性參數評估可知，機械密封的可靠性影響著泵的安全使用。在石油化工生產當中，由于機械密封的失效，容易引起石油流體的火災、爆炸等事故的發生。選用正確的機械密封結構更佳的泵，可以極大的提高使用的安全性。當前各石油化工企業使用最多的是高溫熱油泵機械密封，利用金屬波紋管旋轉結構，采用開槽斜面擠緊軸套的密封機構，選取合適的摩擦輔助材料，從很大程度上提升使用的安全性和可靠性。

另一種常用的設備是輕油泵，采用多彈簧機械密封靜止結構，并選取彈性良好、摩擦系數小的摩擦副材料。除了高溫熱油泵和輕油泵之外，還有一種低溫輕烴泵也是當前常用的機械密封設備，其機械密封原理與輕油泵基本一致[4]。

石油化工是我國最重要的工業產業之一，對我國工業的整體發展產生著極大的影響。通過對石油化工泵用機械密封的可靠性參數評估，結合威布爾分布進行分析，得出提高泵用機械密封可靠性和安全性的有效辦法，了解當前的機械密封的主要機械設備，提高了機械密封的可靠性。

4 結語

科學技術的發展進步，在很大程度上帶動了石油化工生產的發展。密封技術在石油化工生產起著重要的安全保障作用。利用威布爾分布對機械密封技術相關系數予以分析，了解引起機械密封技術失效的主要原因，提出相應解決措施。提高石油化工泵用機械密封的可靠性進行分析，得出相關參數進行安全性評估。采用最先進的機械密封泵設備，有效提高機械密封的可靠性，對石油化生產安全有著重要的保障。

[1]魏龍.石油化工泵用機械密封的可靠性參數估計[J].流體機械，2008，02:27-30.

[2]顧永泉.石油化工泵用機械密封的可靠性分析[J].石油大學學報(自然科學版)，1988，03:147-156.

[3]顧永泉，王汝美.與威布爾分布統計分析結合的石油化工泵用機械密封故障的分析[J].石油化工設備，1989，05:2-8.

[4]劉軍峰.石油化工泵用機械密封的選擇[J].化工設備與管道，2007，04:48-49.