對于反應(yīng)釜機械密封失效與改造的分析

詹國東

摘 要：在化工行業(yè)當(dāng)中會出現(xiàn)制冷機反應(yīng)釜機械密封失效的問題，所以在解決反應(yīng)釜問題的時候只有對化工行業(yè)當(dāng)中反應(yīng)釜具有充分的了解才能夠?qū)C械密封失效制定出完善的計劃，才能夠更好地對制冷進(jìn)行維護(hù)和改造。但是在對制冷劑反應(yīng)釜進(jìn)行分析的過程當(dāng)中，只有運

前言

反應(yīng)釜在化工行業(yè)、生產(chǎn)制藥以及石油化工等方面具有重要的作用，根據(jù)反應(yīng)釜的具體結(jié)構(gòu)可以劃分為攪拌軸底部安裝、攪拌軸頂部安裝以及攪拌軸側(cè)面安裝等三種方式。一般情況下在反應(yīng)釜當(dāng)中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的過程當(dāng)中，在很大程度上會引起溫度、壓強以及添加物料的變化，反應(yīng)釜在使用的過程當(dāng)中，由于工作情況非常的復(fù)雜，很有可能會帶來嚴(yán)重的安全隱患。所以為了能夠使安裝的過程變的簡單，在進(jìn)行反應(yīng)釜機械密封的過程當(dāng)中都是運用整體的安裝方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)安裝。但是在化工企業(yè)在使用反應(yīng)釜的過程當(dāng)中，嚴(yán)重存在著對于反應(yīng)釜密封時間不長等問題的發(fā)生，如何解決反應(yīng)釜當(dāng)中的問題將是以后重點關(guān)注的方向。

一、反應(yīng)釜在使用的過程當(dāng)中對于設(shè)備的現(xiàn)狀

（一）反應(yīng)釜的具體結(jié)構(gòu)

反應(yīng)釜在安裝攪拌軸頂部的時候，對于密封的部位是反應(yīng)釜當(dāng)中的靠上的一部分，然而中間則是氣體，如表所示。

反應(yīng)釜當(dāng)中的介質(zhì)主要是以氟化氫等孵化類氣體的化工原料等，這類的化工物資在遇到液體的過程當(dāng)中就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而形成具有酸性的物物質(zhì)，從而對反應(yīng)釜當(dāng)中的設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞。而且這種化學(xué)物質(zhì)在遇到冷凝的時候，大部分的物質(zhì)會發(fā)生遇冷凝華的現(xiàn)象，在凝華的過程當(dāng)中會嚴(yán)重導(dǎo)致凝固的物質(zhì)出現(xiàn)有粘度的現(xiàn)象，在凝華的過程當(dāng)中會使物質(zhì)發(fā)生變硬的問題。一般情況下對反應(yīng)釜進(jìn)行密封能夠很好的解決相互碰撞的現(xiàn)象，這時就要在反應(yīng)釜中添加液體潤滑液進(jìn)行冷卻。由于反應(yīng)釜中的介質(zhì)具有特殊的作用，所以不能造成封液進(jìn)入反應(yīng)釜當(dāng)中的現(xiàn)象，在進(jìn)行封液的過程當(dāng)中不能用水進(jìn)行封液，這樣會嚴(yán)重造成

反應(yīng)釜的損壞。與此同時，在進(jìn)行密封的時候也要防止反應(yīng)釜當(dāng)中的介質(zhì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象，這有這樣才能夠避免造成封面磨損以免受到密封失效，只有很好的解決好反應(yīng)釜當(dāng)中存在的問題才能夠不斷地完善反應(yīng)釜過程當(dāng)中存在的問題[1]。

（二）對于反應(yīng)釜進(jìn)行完善的方法

由于反應(yīng)釜在使用的過程當(dāng)中，由于工作情況非常的復(fù)雜，所以一般的液體潤滑劑對于機械密封根本無法起到相應(yīng)的作用，從而導(dǎo)致反應(yīng)釜中進(jìn)入空氣，這樣對于整個工作都造成了嚴(yán)重的影響，所以在工作當(dāng)中應(yīng)該采用氣體密封的方式進(jìn)行完善，這樣在很大程度上解決了空對于反應(yīng)釜的影響。采用干式氣體的方法進(jìn)行對反應(yīng)釜密封，能夠很好的讓氣體作為緩沖能夠很好的防止液體進(jìn)入反應(yīng)釜當(dāng)中，從而也減少了對于介質(zhì)的污染程度。當(dāng)前在采用干式氣體進(jìn)行密封的時候主要是從斷面進(jìn)行開槽對于所開槽的深度分為淺槽密封和深槽密封兩種形式。在對斷面進(jìn)行開淺槽機械密封的時候，只有在端面開出厘米級的淺槽，才能夠更好的起到密封的作用。通過在對反應(yīng)釜進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，能夠?qū)⒚芊獾臍怏w全部壓到動壓槽當(dāng)中，從外經(jīng)向中心進(jìn)入，外徑的方向只能夠向著密封槽進(jìn)行流動。通過對流體進(jìn)行動壓能夠在比哦按面形成一層氣膜，而且在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因為形成的氣膜很薄，采用淺槽干式氣體進(jìn)行密封能夠最大程度的保證反應(yīng)釜的干凈無塵，而且還要在相對穩(wěn)定的狀態(tài)當(dāng)中防止氣體的進(jìn)入，想要更好的完成密封條件就需要具備一個完善的密封系統(tǒng)。在采用深槽密封的過程當(dāng)中只有對反應(yīng)釜的端面開出毫米級的深槽，才能夠更好的起到密封的作用。在進(jìn)行對反應(yīng)釜進(jìn)行密封的過程當(dāng)中，只有采用熱流體的方式對反應(yīng)釜進(jìn)行動壓，才能夠保證良好的潤滑效果，在采用熱流體動壓效果對反應(yīng)釜進(jìn)行密封的時候，由于這種方式的工作原理很繁瑣，通常都是采用有關(guān)理論分析和實際情況相結(jié)合的研究方法進(jìn)行運用。

在實際的工作當(dāng)中只有依據(jù)具體的情況與客戶對經(jīng)濟(jì)的承受能力進(jìn)行針對性選擇只有這樣才能夠保證工作的正常開展。在采用端面開鑿深槽的方式對機械進(jìn)行密封的時候，主要是因為反應(yīng)釜當(dāng)中的實際情況相對繁瑣，在反應(yīng)釜當(dāng)中由于介質(zhì)容易發(fā)生凝固凝華的現(xiàn)象，然而這些物質(zhì)如果與開槽緞面相結(jié)合，那么就會對密封面的動壓效應(yīng)造成嚴(yán)重的影響。更嚴(yán)重的從而導(dǎo)致反應(yīng)釜失去動壓的能力，同時也給工作的正常展開帶來嚴(yán)重的困擾，這種情況對于淺槽密封來說是致命的。另一方面就是，需要從客戶的緊急情況進(jìn)行考慮，淺槽密封在使用的過程當(dāng)中是屬于相對復(fù)雜的封氣系統(tǒng)與深槽密封相比深槽密封只需要具備相應(yīng)的工具就能夠?qū)Ψ磻?yīng)釜起到很好的維護(hù)，但是對于深槽密封來說需要考慮巨大的成本支出，才能夠?qū)Ψ磻?yīng)釜起到完善的維護(hù)作用[2]。

在對反應(yīng)釜使用的過程當(dāng)中，只有對工業(yè)氮氣進(jìn)行過濾處理之后，才能夠作為反應(yīng)釜當(dāng)中的密封氣體。在對安裝反應(yīng)釜的過程當(dāng)中，只有與反應(yīng)釜安裝的大小保持一致才能夠進(jìn)行安裝，這樣才能夠保證反應(yīng)釜的正常使用。在對反應(yīng)釜股進(jìn)行密封的關(guān)鍵就是對于端面槽型的選擇，只有這樣才能夠加強對于密封面的降溫，而且在對反應(yīng)釜端面進(jìn)行選擇的時候，也會形成一定的熱流體動壓效應(yīng)，只有這樣才能夠進(jìn)一步提高反應(yīng)釜的密封時間以及性能。

（三）在對反應(yīng)釜進(jìn)行精確地槽型選擇

在反應(yīng)釜的使用過程但中，對于深槽的選用主要是因為在使用的過程當(dāng)中能夠力用多種形式的密封面流槽，從而增強對于密封面的冷卻，在使用深槽打的時候會產(chǎn)生流體壓力的效應(yīng)和熱流體動壓的效應(yīng)，同時提高了反應(yīng)釜的承受能力，而且也降低了功耗，對于反應(yīng)釜的使用時間具有明顯的提高。這種反應(yīng)釜密封流槽形狀主要包括直弦槽、臺階槽、三角槽以及圓弧槽等多種槽型。由于開槽的形式不同對于反應(yīng)釜產(chǎn)生的影響主要是斷面之間的流動形勢，進(jìn)而密封環(huán)和對流換熱的情況，從而導(dǎo)致對于密封環(huán)的變形也不一樣[3]。

二、反應(yīng)釜密封在使用過程當(dāng)中的完善

在對機械密封研究的過程當(dāng)中，同時用工業(yè)產(chǎn)生的氮氣進(jìn)行封氣，在通過緩沖灌漿氮氣導(dǎo)入到密封反應(yīng)釜當(dāng)中，在經(jīng)過對反應(yīng)釜的運轉(zhuǎn)能夠確定密封效果。經(jīng)過一個多月的使用，但是在密封起的最后階段，對于反應(yīng)釜的密封逐步產(chǎn)生了其它的情況，這時就要對反應(yīng)釜進(jìn)行分析，是不是在反應(yīng)釜當(dāng)中的介質(zhì)進(jìn)入了空氣，造成了問題的發(fā)生。同時也為了安全使用，通過與相關(guān)人員進(jìn)行調(diào)解，立即停對反應(yīng)釜的使用對反應(yīng)釜進(jìn)行維修處理。從實際情況可以得出在反應(yīng)釜的里面存在大量的雜質(zhì)以及附著物，與此同時，密封卷也發(fā)生了很嚴(yán)重的損耗，而且在反應(yīng)釜當(dāng)中的雜質(zhì)具有非常高的硬度，這也造成密封環(huán)早到嚴(yán)重?fù)p壞的重要原因。

在反應(yīng)釜使用的過程當(dāng)中，對于介質(zhì)是怎樣進(jìn)去的，主要的原因可能是由于在設(shè)備的使用過程當(dāng)中，可能是反應(yīng)釜當(dāng)中的介質(zhì)壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于封氣壓力，從而導(dǎo)致了介質(zhì)從密封面打開，使介質(zhì)進(jìn)入到了反應(yīng)釜的里面。之后又通過與有關(guān)人員的探討分析，造成介質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)釜里面的原因可能是設(shè)備在加料和出料的時候，由于壓力之間的差距過大，壓力的波動遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了提前設(shè)置的壓力，從而造成了反應(yīng)釜當(dāng)中介質(zhì)進(jìn)入到了密封的腔體當(dāng)中，同時又經(jīng)過長時間的積累，大量的雜質(zhì)造成了密封面的損壞，從而沒有形成有效的密封效果。另一方面，從對密封環(huán)損壞的程度上觀察，主要是由于介質(zhì)的相互擠壓造成的，如果能夠成功解決介質(zhì)進(jìn)入密封腔體當(dāng)中，那么從實際的運行情況來看就可以長期的運行。通過對反應(yīng)釜的進(jìn)一步完善，同時也為客戶在很大程度上減少了財力的支出[4]。

通過對與機械密封封氣的完善，同時又對槽區(qū)進(jìn)一步完善重新組裝使用后，已經(jīng)成功的避免了問題的出現(xiàn)，同時也沒有發(fā)現(xiàn)任何不正常的現(xiàn)象。

三、結(jié)束語

在對反應(yīng)釜進(jìn)行改造的過程當(dāng)中，雖然具有很多不令人滿意的地方，然而通過本次對反應(yīng)釜的分析和完善，對于工業(yè)的發(fā)展具有十分重要的作用。當(dāng)前在很多行業(yè)當(dāng)中依然存在很多有關(guān)密封問題，只有對其進(jìn)行很好的分析以及制定出完善的解決方案，才能夠更好的保證工作的正常進(jìn)行。在對密封方面由于對技術(shù)的要求很高，而且設(shè)備在使用的過程當(dāng)中的情況也非常的復(fù)雜，這些原因在很大程度上限制了對密封問題的解決。在企業(yè)的發(fā)展過程當(dāng)中由于企業(yè)對于成本有著嚴(yán)格的控制，所以在相關(guān)的設(shè)備當(dāng)中廣泛的使用淺槽干式氣體密封也是不容易成功的。這些原因都在很大程度上限制了對于密封的進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊鑫， 白本宇， 商勇. 釜用機械密封失效分析及改進(jìn)措施[J]. 機械研究與應(yīng)用， 2015（5）：154-156.

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[3]袁滿. 攪拌釜機械密封的失效分析及故障處理[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2015（20）：78-78.

[4]王學(xué)來. 石油化工釜用機械密封的失效分析和對策[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2013（2）：44-44.