图1  双向密封的SHPV滑动密封件能保障安全运送含有腐蚀性和剥蚀性的介质密封

EagleBurgmann公司为世界各地的石油和天然气设备提供了大量的高压密封件产品，用于保证输油管线的可靠密封。

东西伯利亚-太平洋输油管线ESPO是一个非常大的项目。目前，俄罗斯的国营企业TransNeft公司正在建造两条总长度达5000km的东西伯利亚-太平洋输油管线，为中国、日本和韩国输送西伯利亚的石油。整个项目的设计施工计划于2014年结束。一期工程已经于2009年年底开始输油。

这条输油管线穿过了地震带，跨越了海拔高度差异很大的广袤地域。输油管泵站间的平均间距大约为150 km。目前，东西伯利亚-太平洋1号输油管已建成7个输油泵站，各泵站的平均间距约为400km，整个管线所用管道的直径为1.22m。各个地段的恶劣的气候环境差异很大，因此在管线输油能力和原油供应合同中对石油设备供应企业，如EagleBurgmann公司，提出了很高的技术和商业要求。

输油管线对于输油泵的关键部件——密封件的要求是：在无人维护管理的情况下仍然能够可靠的工作运行。石油泵站本就多设在不见人迹的荒野中，输油泵所使用的元器件必须具有质量优异、坚固耐用、可靠性高和使用寿命长等特点。

因此，输油泵的密封件也须准确的按照其工作环境进行设计，例如按照压力变化、温度变化和转速变化进行设计、生产和制造，以保障最佳的密封和使用性能。除此以外，由于环境恶劣，人迹罕至，产品设计还要尽可能的减少维护保养工作，实现免维修。

图2  左图为静环，右图为滑环

高工作负荷要求专业化设计的密封件

对输油泵站和输油泵密封件提出的高负荷和高技术要求是标准滑动密封件所不能满足的。因此，这里使用的大多都是由输油管线设计师、输油泵生产厂和输油管线运营商联合开发设计的“专用”密封件。

2006年，EagleBurgmann公司获得国际知名的东西伯利亚-太平洋1号输油管线输油泵生产厂的合同，与其合作研发密封件产品。输油泵的工作使用条件对输油泵的密封件和高压密封件提出了很高的要求：设计的参数要经过理论计算，并在实际应用条件下进行测试和优化。从经济性和可供使用的条件考虑，最终决定利用水来代替原油进行实验。实验条件如下：密封压力为1.0~7.8 MPa（4个输油泵站的串联连接造成了如此巨大的压力差）；泵关闭压力均设定为9 MPa；环境温度为-15~60 ℃。输油泵电动机转速为1500r/min或者3000r/min，这取决于输油泵生产厂家。

专业知识保障最佳密封方案的诞生

在这样的使用条件下，EagleBurgmann公司在SH型双向密封的滑动密封件基础上按照特殊的使用条件进行了改进。原则上，这种密封件能够可靠的输送含有腐蚀性和剥蚀性成分的介质（图1）。在工作时，滑动密封会在压力和温度影响下而变形。机械和温度对滑动密封的影响方式、影响大小以及相互影响的重叠情况取决于滑动密封结构的设计和所使用的材料。

通过FEA有限元法的分析计算，考虑了压力、温度和转速交替变化的影响，EagleBurgmann公司设计出了理想配合的静环和滑环（图2）。另外，为改善滑动密封的运行性能，在静环上设计了润滑油道。

这种有目的的性能匹配得到了最佳的优化：很小的泄漏和摩擦功率，从而把滑动面磨损降低至最小程度。大量的动态和静态试验也证实了这点。测试时，在工作条件变化之后滑动密封的密封配合也随之改变，始终保持最佳的密封状态。摩擦功率和泄漏量都明显小于用户设计任务书的规定。2007年，EagleBurgmann公司提供了24套升压泵用单向高压密封件、60套输油管线主泵用双向高压密封件和24套API-Plan 53B带热交换器用截止阀，其优异的质量和坚固耐用的性能都在恶劣的使用环境中得到了考验。自此以后，这批密封件在恶劣的环境中正常工作了两年。两年时间的磨砺也使得EagleBurgmann公司成长为一家有资历的石油管道运营商企业。