對(duì)化工泵機(jī)械密封泄漏的分析及檢修措施

陳清輝(中國石油化工股份有限公司九江分公司，江西九江332000)

1 化工泵機(jī)械密封裝置的運(yùn)作原理

化工泵機(jī)械密封是建立在一對(duì)處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的環(huán)端面上的。這組環(huán)端面是由一個(gè)固定環(huán)端面和一個(gè)均勻運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)端面構(gòu)成的。這兩個(gè)環(huán)端面始終保持一種穩(wěn)定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由此，形成較為微小的軸向間的縫隙密封。而這種密封形式就是機(jī)械密封。

通常來說，化工泵機(jī)械密封需要依靠動(dòng)環(huán)和靜環(huán)保持穩(wěn)定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以及密封元件和壓縮元件的協(xié)調(diào)配合。在化工泵運(yùn)行過程中，密封室內(nèi)的流體介質(zhì)與外部大氣壓產(chǎn)生的壓強(qiáng)、壓縮元件自身產(chǎn)生的壓力共同作用，促使動(dòng)靜環(huán)緊密貼合，且在二者之間形成一層液體膜，進(jìn)一步增強(qiáng)化工泵的密封效果。由于壓縮元件產(chǎn)生的壓力強(qiáng)度較大，即便在靜止?fàn)顟B(tài)下，排除運(yùn)動(dòng)勢(shì)能的干預(yù)，泵端面也能保持良好的貼合性，避免密封室內(nèi)流體介質(zhì)泄漏，防止外部環(huán)境雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。

2 化工泵機(jī)械密封泄漏原因

2.1 材料選擇缺乏合理性

材料選擇的不合理，是引發(fā)機(jī)械密封泄漏的關(guān)鍵要素。若工作人員所選的材料無法滿足化工泵運(yùn)行的基本要求，則會(huì)直接影響化工泵機(jī)械密封的質(zhì)量，密封效果不夠理想。在選購密封圈時(shí)，人員要充分考慮泵的運(yùn)行環(huán)境、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和壓力等因素，進(jìn)而選擇最優(yōu)的密封圈材料，加強(qiáng)化工泵機(jī)械密封的效果。但是若無法科學(xué)選擇材料，不僅無法保證密封的效果，而且也會(huì)縮短化工泵的使用壽命，進(jìn)而降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 選型不科學(xué)

在化工泵機(jī)械密封中，選型尤為關(guān)鍵。若選型不合理，不僅會(huì)影響機(jī)械密封的效果，也會(huì)縮短化工泵的壽命。以密封形式來劃分，化工泵機(jī)械密封主要有內(nèi)裝式密封、外裝式密封以及單面密封。選型的過程中，工作人員應(yīng)全面考慮化工泵運(yùn)行概況，若未充分考慮化工泵的運(yùn)行概況，則易發(fā)生斷面壓力超標(biāo)等問題，進(jìn)而降低化工泵的運(yùn)行效率。

2.3 壓力因素的影響

若想加強(qiáng)化工泵機(jī)械密封的效果，則需為其供應(yīng)充足的壓力。且為了加強(qiáng)化工泵多個(gè)斷面受力的均勻性，可采用耐壓強(qiáng)度高的材料，嚴(yán)格控制位移。對(duì)此，在化工泵機(jī)械密封中，要結(jié)合工作實(shí)際壓縮彈簧，優(yōu)化機(jī)械密封性能，以期減少化工泵泄漏問題。

2.4 周期性泄漏

如化工泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，則化工泵運(yùn)行的穩(wěn)定性會(huì)有所下降，化工泵機(jī)械密封性能也會(huì)受到不同程度的損壞。不僅如此，化工泵運(yùn)行也會(huì)磨損轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，時(shí)間越長(zhǎng)，磨損越嚴(yán)重。若化工泵無法及時(shí)得到有償運(yùn)行，則化工泵將無法充分發(fā)揮其作用，進(jìn)而出現(xiàn)周期性泄露問題，而這也是無法規(guī)避的重要因素，需要相關(guān)人員積極研發(fā)新技術(shù)解決周期性泄露問題。

3 化工泵機(jī)械密封檢修措施

化工泵在化工生產(chǎn)中是必不可少的設(shè)備，化工泵的工作狀態(tài)將直接關(guān)系到化工生產(chǎn)的效率。所以，在化工泵機(jī)械密封設(shè)計(jì)、加工和裝配環(huán)節(jié)中，工作人員均應(yīng)嚴(yán)格按照工作要求加大控制力度。機(jī)械密封現(xiàn)場(chǎng)需充分滿足機(jī)械密封的使用要求及技術(shù)要求，在機(jī)械密封維護(hù)工作中，要求維護(hù)人員具備較強(qiáng)的專業(yè)素養(yǎng)和較高的綜合素質(zhì)。為了促進(jìn)化工泵的平穩(wěn)運(yùn)行，工作人員要采取積極有效的控制措施。

3.1 合理選擇原材料

選擇化工泵材料時(shí)，要以硫含量較高的材料為首選。摩擦副應(yīng)以碳化硅或氮化硅為首選，該材料能夠優(yōu)化改善化工泵機(jī)械密封性能，加強(qiáng)機(jī)械密封的效果。碳化硅的密度較小，強(qiáng)度較高、耐磨、耐腐蝕，隔熱性能十分理想，且具有耐高溫的特質(zhì)，所以該材料能夠應(yīng)用于摩擦副的制作環(huán)節(jié)。為了嚴(yán)格防控化工泵受介質(zhì)的負(fù)面影響，出現(xiàn)腐蝕問題，需在化工泵表面設(shè)置金屬保護(hù)層，在保護(hù)層的作用下隔離機(jī)械密封金屬和泵中的介質(zhì)，避免泵體腐蝕。

3.2 增強(qiáng)操作的規(guī)范性

為了防止人為操作失誤破壞化工泵機(jī)械密封性能，應(yīng)當(dāng)提高生產(chǎn)工人操作的規(guī)范性。在操作雙螺桿泵時(shí)，操作人員需始終保持操作的連續(xù)性和平穩(wěn)性，以免破壞泵體的性能。再者，工作人員應(yīng)全面監(jiān)測(cè)泵體運(yùn)動(dòng)動(dòng)態(tài)，特別關(guān)注泵體的振動(dòng)強(qiáng)度，用監(jiān)測(cè)儀器精準(zhǔn)測(cè)量振動(dòng)幅度，從而加大泵體振動(dòng)的控制力度。

3.3 考慮振動(dòng)的影響

振動(dòng)對(duì)化工泵機(jī)械密封性能的影響不容忽視。在檢修工作中，要求工作人員認(rèn)真分析化工泵的振動(dòng)概況，結(jié)合泵體的工作概況采取科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)措施，減少泵退運(yùn)行過程中的振動(dòng)，從而最大限度地規(guī)避泵體振動(dòng)引發(fā)的機(jī)械密封滲漏問題。為了嚴(yán)格控制撓度超標(biāo)對(duì)化工泵機(jī)械密封性能造成的負(fù)面影響，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制兩端軸承的間距。且適度延長(zhǎng)化工泵軸直徑，從而減少振動(dòng)問題，徹底優(yōu)化化工泵機(jī)械密封的綜合性能。

4 化工泵機(jī)械密封檢修環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)

4.1 彈簧裝置壓縮量控制

針對(duì)化工泵的彈簧裝置，必須嚴(yán)格控制其壓縮量。當(dāng)彈簧裝置壓縮量過大時(shí)，會(huì)提高摩擦副的貼合度，增大摩擦力。隨著摩擦副損失的不斷增加，極易導(dǎo)致化工泵機(jī)械密封失效，嚴(yán)重情況下，甚至?xí)鼓Σ粮睙龤?。?dāng)彈簧裝置的伸長(zhǎng)量超過一定限度時(shí)，會(huì)使其無法靈活調(diào)節(jié)動(dòng)環(huán)端面，化工泵機(jī)械密封失效，引發(fā)泄漏問題。

4.2 動(dòng)環(huán)密封圈舒張度控制

化工泵動(dòng)環(huán)密封圈的舒張度要適當(dāng)。如果化工泵動(dòng)環(huán)密封圈過緊，不僅會(huì)增大軸套與密封圈的摩擦力，增加摩擦損失，縮短使用壽命，還會(huì)造成動(dòng)環(huán)軸向轉(zhuǎn)移，因軸向錯(cuò)位增加移動(dòng)阻力，無法靈活調(diào)整。此外，如果化工泵動(dòng)環(huán)密封圈過緊，還會(huì)增加彈簧裝置的負(fù)擔(dān)，使其長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，影響實(shí)際效能。而彈簧裝置效能下降，極易導(dǎo)致密封失效。

4.3 靜環(huán)密封圈張緊度控制

通常情況下，化工泵的靜環(huán)密封圈都是處于靜止?fàn)顟B(tài)的。為此，適當(dāng)增加靜環(huán)密封圈的張緊程度，有助于加強(qiáng)密封效果。但是，需要格外注意的是，靜環(huán)密封圈過緊，反而會(huì)對(duì)化工泵的密封裝置造成不利影響。為此，相關(guān)人員要嚴(yán)格控制靜環(huán)密封圈的張緊程度。

4.4 葉輪鎖母鎖緊度控制

軸套與軸之間的連接問題是導(dǎo)致化工泵機(jī)械密封裝置泄漏的主要原因。為此，相關(guān)人員要加強(qiáng)對(duì)軸套與軸的連接控制。通常來說，葉輪鎖母未鎖緊是致使軸間泄漏的關(guān)鍵因素。當(dāng)然，造成軸間泄漏的原因是多種多樣的，如軸間墊圈變形、軸向錯(cuò)位、軸套與軸連接點(diǎn)偏移等。

在鎖緊葉輪鎖母的前提下，要讓軸間墊圈保持一定的壓縮彈性，促使其在化工泵運(yùn)行過程中自動(dòng)鎖緊，保證密封裝置處于良好狀態(tài)。

4.5 機(jī)械密封裝置的更換控制

在化工泵機(jī)械密封泄露處理中，不能盲目的更換裝置，而要結(jié)合化工生產(chǎn)概況、化工泵運(yùn)行強(qiáng)度要求以及化工泵作業(yè)環(huán)境等進(jìn)行選擇。例如，針對(duì)輸送滲透性介質(zhì)的化工泵，如果靜環(huán)磨損度較小，可以不用更換。同時(shí)，由于靜環(huán)多處于靜止?fàn)顟B(tài)，檢修人員要注重清理靜環(huán)上附著的灰塵雜質(zhì)，確保靜環(huán)發(fā)揮實(shí)際效能，加強(qiáng)機(jī)械密封效果。

4.6 拆卸修理控制

在化工泵機(jī)械密封裝置失效處理過程中，不得直接拆卸，而是要對(duì)整個(gè)機(jī)械密封裝置實(shí)行系統(tǒng)分析后，再?zèng)Q定是否拆修。針對(duì)部分泄漏程度較輕微的化工泵，其機(jī)械密封裝置不一定失效，如果盲目拆卸檢修，反而會(huì)影響整體效能，起到適得其反的作用。通過對(duì)化工泵完成系統(tǒng)分析，在確定機(jī)械密封裝置失效的情況下，拆卸檢修，這樣可以提高檢修效率，節(jié)約檢修成本。

5 結(jié)語

綜上所述，化工泵在化工企業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色，化工泵的安全平穩(wěn)運(yùn)行會(huì)直接影響企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。但是在化工企業(yè)生產(chǎn)中，化工泵所處的環(huán)境十分復(fù)雜，長(zhǎng)期處在復(fù)雜環(huán)境中會(huì)破壞化工泵的性能，進(jìn)而引發(fā)化工泵機(jī)械密封泄漏問題。為促進(jìn)企業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展，相關(guān)人員必須認(rèn)真分析泄漏原因，并采取有效的檢修和控制措施，促進(jìn)生產(chǎn)工作的高效開展。