摘　要：通过对油田高压注水泵密封进行新技术改进，提高设备运行周期，既节省了能源又保护了环境。同时，降低了维护，操作人员的劳动强度，改善了工作环境，达到了文明，安全生产的宗旨。
　　关键词：油田高压注水泵机械密封设计；新技术；新理念；改进
　　1　油田高压注水泵密封现有技术
　　根据查阅专利资料，目前，在油田行业中，高压注水泵介质水含杂质多易结垢，化学物质复杂，高压注水泵基本采用软填料密封、金属波纹管机械密封、弹簧机械密封的设计理念，采用内置式结构。
　　（1）软填料密封，安装简单容易更换，但是，密封泄漏量大，摩擦轴和轴套磨损严重，更换频繁。维修和操作人员劳动强度大，运行中轴的轴向串量大，磨擦功率消耗大，经常由于密封泄漏量大使轴瓦润滑油进水，导致被迫停机。
　　（2）金属波纹管机械密封，焊接金属波纹管机械密封用的波纹管是由材质316L的金属薄板冲裁成环形波纹状的型面，波形采用“S”形，将许多个波片重叠起来，分别在环形的外缘和内缘进行焊接组成一个波纹管，两端再与传动座和动环焊接成整体。标准化设计，符合GB6556标准。压缩率高，耐压、耐温、耐腐蚀性能范围广。同时，高速下对轴的振动和振摆适应性较强，消除动辅助密封圈的不利影响，非推压是设计，密封的追随性优良，动态补偿性能好，保证密封端面良好地贴合。耐压3.5MPa，耐温-200～600℃，耐腐蚀性强，安装方便。但是，在运行过程中，由于注水泵水质易结垢，经过一个月运转中，在波谷处，出现积垢现象，影响了波纹管的浮动性的弹性，导致波纹管失弹，机械密封泄漏。
　　（3）内置式平衡型多弹簧机械密封。端面比压随介质压力增大而增大，增加了密封的可靠性，介质泄漏方向与离心力方向相反，阻碍了介质的泄漏。但是，高压注水泵介质水易结垢，腐蚀严重。在运行中，小弹簧结垢，失弹，同时，动环与轴套密封O圈，由于轴套表面形成污垢，O圈在轴套表面不能自由浮动，导致动环卡住，机械密封泄漏。每次起泵大约电费1万元左右，经济损失大。同时，在入口前端加装前置泵喂液系统后，注水泵运行时，入口压力1.6MPa，出口压力16～22MPa，现有的机械密封，满足不了高压注水泵的使用要求。
　　2　油田高压注水泵机械密封新技术
　　经过我们对高压注水泵的结构和介质的物理以及化学分析，研制出高压注水泵防垢机械密封，并获得国家实用新型专利（专利号：ZL200720310268.0），针对油田高压注水泵特殊恶劣工况自主开发的又一尖端产品，改变了以往机械密封内置式设计模式，采用耐反压设计理念，反向平衡型结构设计，外置多弹簧补偿机构，保证弹簧力对摩擦副的追随性，补偿性稳定可靠，安装方便，密封装置无泄漏。在长期运行中密封状态稳定，泄漏量约为软填料密封的0.5%，使用寿命可达一年以上。摩擦功率消耗小，仅为软填料的10%～20%，并且轴与轴套不磨损，运行周期长。端面磨损后可自动补偿，无需保养。抗震性能好，对旋转轴的振动，同轴度以及轴对密封腔的偏斜不敏感。使用范围广，它适用于高温、低温、高压、真空等不同的旋转频率以及各种腐蚀介质和磨粒介质的密封。
　　3　油田高压注水泵机械密封的结构和特点
　　高压注水泵防垢机械密封结构设计新颖，采用耐反压设计理念，反向平衡型结构设计，可以承受瞬间反压，防止密封意外失效。摩擦副采用耐酸碱硬质合金（YWN8）和碳化硅（SIC）配对。降低端面上的摩擦和磨损，减少摩擦热，承载能力大。内置式密封，可以利用密封腔内介质压力来密封，密封端面的受力均衡以及冷却和润滑效果好。防止静环与O圈接触面结垢，在静环表面采用保护罩装置，使污垢不能吸附在静环表面，保证O圈不泄漏。外置多弹簧补偿机构，保证弹簧力对摩擦副的追随性、补偿性稳定可靠。为防止密封泄漏后，导致多弹簧失弹，在外置多弹簧补偿机构和轴（轴套）之间增加密封保护套，即使密封泄漏，多弹簧补偿机构的弹簧力对摩擦副也有良好追随性和补偿性，采用集装式设计，安装方便，密封装置无泄漏，既节省了能源又保护了环境。同时，降低了维护、操作人员的劳动强度，改善了工作环境，达到了文明生产、安全生产的宗旨。是一种节能又安全环保的产品。
　　4　油田高压注水泵机械密封优势比较
　　高压注水泵防垢机械密封与现有高压注水泵软填料密封相比：
　　①密封状态运行稳定，无泄漏。比软填料密封供水量提高1.5%。日节约1～1.5吨，即降低了成本，又提高了泵的效率。
　　②使用寿命长，一般可稳定运行1年以上，每年节约机泵电费约3～5万元。摩擦功率降低，耗电量下降0.5%，日节电80～100℃。
　　③轴和轴套不需要更换，节约了成本。
　　④维修人员劳动强度和工作量降低。
　　⑤改善了工作环境。
　　5　高压防垢机械密封使用效果和应用范围
　　高压注水泵防垢机械密封，适用于颗粒含量较高的介质没有冲洗的恶劣工况，主要用于油田高压注水泵、脱硫、铝业、造纸等特殊工况。同时，高压注水泵防垢机械密封，在热电厂脱硫设备离心泵进口机械密封国产化改造中，将防垢机械密封，主要部件材质和结构改进，增加外部冲洗装置，可有效的控制端面温度，使其在高温中使用得到保证，大庆油田20多家注水站以及霍林河电厂、大唐辽源发电厂等设备安装运行，经过三年的运行和用户反馈的意见，机械密封性能稳定，工况良好，各项技术指标达到了设计要求，是一种节能、安全、环保的产品。