上游泵送机械密封在海洋石油平台的应用

近 年 来 随 着 上 游 泵 送 机 械 密 封
技 术 及 产 品 的 不 断 成 熟 ， 在 国 外 海 洋 石 油 领 域 已经 部 分 替 代 了 ＰＬＡ Ｎ ５ Ｐ ＡＮ５ ，陆续 得 以 推 广使 用 。 ３或 Ｌ ４ 但 国内海洋石 油领域还 鲜有应 用。 本 文 针 对 在 国 内 某 海 上 平 台 率 先 使 用 的上 游 泵送 密封 情 况进 行介 绍 。
多 采 用 ＰＬ ＡＮ ５ ３或 ＰＬＡＮ ５ ４的 带 压机 械 密封 。
磨 损 ，使 密封 的 泄漏 量减 少 。 目前 已经 开发 的 常 见动压 槽结 构 如 图 １ 所示 ，包
可 以获 得 最大 端 面 液 膜 刚度 … 。
Ｐ ＡＮ 理 为 使用 一 个 有 压 Ｌ ５ ３原 的 外 部 隔 离 液 贮 箱 向 密 封 室 供 送 清 洁 液 体 ，依 靠 一 个 内 部 的 泵 送 环 来
或零 溢 出的 新 型 非 接 触式 机械 密封 为 ２ 年 。如 采用 Ａ Ｉ Ｐ Ａ ５ ，需 ０ Ｐ Ｌ Ｎ ３ … 试 验 研 究 也 充 分 证 实 【～ ２ ３了上 游 要 为密封 提供 外部 冲洗液 流量 为 ０． 泵 送 机 械 密 封 在 处 于 非 接 触 状 态 下
封 效 果 好 ，泄 漏 量 小 ， 寿 命 相 对 较
保 证被密封 流体的零 泄漏 。 上游 泵 送 密 封 通 过 在 密 封 端 面 上 开 一 定 形 状 的动 压 槽 ，在 密封 运 转 时 ，
长。适用于输送石 油及化工介 质 ，可 通 过动 压槽 将液 体从 密封 的低 压侧 泵送 用 于 各 种 不 同 黏 度 、 强 腐 蚀 性 和 含 到 高压 侧 ，并 在密封 端面 见形 成一 层完 ｕ 颗 粒 的 介 质 。 美 国 石 油 学 会 对 石 油 整 的 液体 膜 。液膜 厚度 一 般 在 ３ ｍ 左
，
５ ／ｈ，压 力 为 ４ ０ ａ ｍ ０ ｋＰ Ｇ，平 台上 可 低 ， 并 且 除 去 了 昂 贵 的 带 压 辅 助 系
《 上接 第 ６ ４页
供利 用 的冲洗 液仅 有淡 水 。而平 台上 淡 水 储备仅 供于 自持 期 间的 人 员使 用 ，淡 封 寿 命 也 大 幅 延 长 。 原 油 外 输 泵 要 对 该 系统 的一 些重要 部位 的可 靠性加 以 水 系统压 力低 于 ２ ０ Ｐ Ｇ。如采 用 ＡＰ 求 长 时 间连 续 运 转 ， 因 此 对 于 密 封 认 真 分 析 研 究 和 改 进 ， 加 强 监 视 、检 ０ｋ ａ Ｉ ＰＬＡＮ ５ 案 ，需要 在 钻 采 平 台上 的 性 能 及 寿 命 要 求 也 高 于 常 规 用 途 ， 测 手 段 ，确 保 机 组 轴 承 油箱 油 位 异 常 ３方 增 设 专 用 的海 水 淡 化 装 置 及 淡 水 增 加
循 环 液 体 ， 贮 箱 压 力 大 于 被 密 封 的
懈
流 程 介 质 压 力。 Ｐ ＡＮ５ Ｌ ４原 理 为使 用
一
个 有 压 的 外 部 隔 离 液 贮 箱 或 系 统 向 密 封 室 供 送 清 洁 液 体 ， 依 靠 一 个
外 部 的 压 力 系统 或 一 台泵 来 循 环 液
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上游泵送机械密封在海洋石油平台的应用
高华 海洋石 油工程 股份有 限公 司设计公 司 ，天津 ，５ ０ ５ ０ ４ １
引 言
机 械 密 封 相 对 于 填 料 密封 其 密
加 之 海 上 平 台 淡 水 储 备 有 限 ， 上 游
统 ， 同时 具 有 带 压 密 封 的 安 全 性 ， 密
和 各轴承 油箱 内油 混水过 量等 事故 报警 功 能 的 可 靠 性 ， 已 实 行 机 组 的 监 控 系 统应 能 自动监控 各轴 承 油箱油 位及 自动
泵，经初步估算为提供三台原油外输泵 泵 送 密 封 在 应 用 上 具 有 较 大 优 势 。 密封需 要设 置的 海水 淡化 装置 处理 量约 通 过 实 际 项 目 中 的 成 功 应 用 ， 为 上
工 业 、 重 化 学 工 业 和 天 然 气 工 业 用 右 。 由于 此液 膜 的存 在 ，端 面间无接 触
离心 泵 规 定 ： 除非 另 有 规 定 ，应 当 装
设 机 械 密 封 。 对 于 海 上 石 油 平 台 广 ａ ，周 向雷 列台 阶 泛 应 用 的 离 心 式 原 油 外 输 泵 ， 因 其 括 多圆叶 台阶 面型 （） ｂ ，直 叶 型 （） ｃ ，螺 旋 型 （ ） ｄ 。在 输 送 介 质 为 易 燃 易 爆 具 有 危 险 性 的 型 （ ） 工程 应 用 中 ，螺旋 槽 型 密 封 效果 最 佳 ， 原 油 ，且要 求设 备连续 长 时 间运 行 ， 对 其 的 机 械 密封 参 照 ＡＰ ６ ２要 求 Ｉ ８
体 ， 贮 箱 压 力 大 于 被 密 封 的 流 程 介
质压力。
哪
◇
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图 １ 常见密封端面槽结构型式
与 普 通 的 机 械 密 封 相 比 ， 由 于 密 封 摩 擦 副 处 于 非 接 触 状 态 ， 因 此 密 封 端 面 升 温 少 ， 冲洗 、 冷 却 等 辅 助 系 统 相 应 简化 ，大 幅 降 低 了 消 耗 。而 且 由 于 密 封 端 面 磨 损 少 ， 使 用 寿 命
大大 延长 。
１． 封原理 密
上 游 泵 送 机 械 密 封 是 一 种 可 以 在 一 定 条 件 下 实 现 密 封 介 质 零 泄 漏
２ 应用 实例 ．
在 南 海 某 油 ห้องสมุดไป่ตู้项 目中 ，钻 采 平 台 上 设 置 有 三 台 原 油 外 输 泵 ， 流 量 为
２５ ｍ ０ ／ｈ，扬 程 为 ９ ４米 ，使 用 年 限