化工用泵機(jī)械密封泄漏與檢修

陳 剛

（九江檢安石化工程公司，江西九江 332000）

0 引言

化工用泵是化工生產(chǎn)過程的核心部件，對化工產(chǎn)物的產(chǎn)出效率有很大影響?；び帽弥杏猩倭苛黧w，這些流體和泵外大氣間存在壓差。為防止?jié){體發(fā)生泄漏，首先就要在化工用泵的運(yùn)行時設(shè)置對應(yīng)的密封設(shè)備。常見的密封設(shè)備有很多種類型，如浮動密封設(shè)備、機(jī)械密封設(shè)備、動力密封設(shè)備和填料密封設(shè)備等。由于多方面因素影響，密封泄漏情況還是時常出現(xiàn)，導(dǎo)致材料浪費(fèi)，自然環(huán)境受到污染。從機(jī)械密封設(shè)備泄漏的原因角度進(jìn)行分析，提出解決措施，防止化工用泵機(jī)械密封出現(xiàn)問題。

1 化工用泵機(jī)械密封原理

在一組相對運(yùn)動的環(huán)端面上構(gòu)建化工用泵的機(jī)械密封，通過一個隨軸運(yùn)動的環(huán)端面以及固定面組成。運(yùn)動環(huán)端面和固定環(huán)端面之間近乎零縫隙的緊密貼合，能夠使化工用泵形成機(jī)械密封。在大多數(shù)情況下，要通過靜環(huán)、動環(huán)、壓縮元件和密封元件配合使用，達(dá)到化工用泵機(jī)械密封的目的，要使靜環(huán)和動環(huán)形成摩擦副。化工用泵在運(yùn)行過程中，壓緊元件的壓力以及密封液體能夠?qū)㈦p環(huán)緊壓，還能夠在雙環(huán)間形成一層液體膜來強(qiáng)化化工用泵的密封效果。壓緊元件的壓力比較大，在設(shè)備停止運(yùn)行時也能夠使泵端面間保持緊貼狀態(tài)，防止密封介質(zhì)泄漏和雜質(zhì)進(jìn)入密封端面內(nèi)。

2 化工用泵機(jī)械密封泄漏的原因

化工用泵機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏的原因有很多種，這和機(jī)械設(shè)備密封的內(nèi)部原因有直接關(guān)系，但也會受到外界的影響。在通常情況下，化工用泵機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏的主要原因有腐蝕損壞、熱損壞和機(jī)械損壞等問題。機(jī)械設(shè)備密封的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，運(yùn)行的場地和環(huán)節(jié)也多樣化，常見原因如下。

2.1 化工用泵型號選擇出現(xiàn)問題

選擇不合型號的化工用泵非常容易對環(huán)端面產(chǎn)生損害。根據(jù)化工用泵密封形式的種類，可以將機(jī)械密封分為內(nèi)裝飾密封、外裝飾密封、單面密封、平衡性密封和非平衡型密封等多種類型。一旦盲目選擇化工用泵型號，不根據(jù)化工用泵運(yùn)行的具體需求考量，很容易出現(xiàn)環(huán)端面壓力較大或者壓力較小的情況，從而對環(huán)端面的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響。在環(huán)端面壓力較大時，摩擦副之間液膜無法形成，使得固定環(huán)端面和運(yùn)動環(huán)端面之間摩擦過大出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，密封件變形，最終導(dǎo)致泄漏。如果環(huán)端面壓力較小，固定環(huán)端面和運(yùn)動環(huán)端面之間不能進(jìn)行有效摩擦，出現(xiàn)打滑，導(dǎo)致化工用泵不能正常運(yùn)行。

2.2 外界因素的不良影響

化工用泵在運(yùn)行過程中會受到很多外界因素的不良干預(yù)，一旦沒有及時采取有效的改良措施，就會導(dǎo)致化工用泵發(fā)生泄漏，影響化工生產(chǎn)正常運(yùn)行。目前常見的、容易導(dǎo)致化工用泵密封效果失效的外界因素有化工用泵機(jī)械密封的振動幅度過大導(dǎo)致的泄漏。如果化工用泵機(jī)械密封的振動幅度過大，會導(dǎo)致機(jī)械密封裝置直接失效。這種情況的主要原因在于設(shè)計問題、軸承的精度出現(xiàn)偏差、聯(lián)軸器的平行度過低以及徑向力太大等因素。還有一種常見原因是化工用泵的軸向竄動量過大。將化工用泵進(jìn)行機(jī)械密封，首先要保證密封面能夠承受一定比壓。大多數(shù)情況下，為保證化工用泵能夠發(fā)揮機(jī)械密封的效果，要控制化工用泵軸的竄動量小于0.5 mm，以達(dá)到合理的比壓值。

2.3 材料選擇出現(xiàn)問題

材料對化工用泵機(jī)械密封效果也會產(chǎn)生直接影響。多種類型的材料適用于多種工作環(huán)境的需求，如果材料選擇不合適，會導(dǎo)致密封設(shè)備密封效果不良，導(dǎo)致化工生產(chǎn)出現(xiàn)問題。在選擇密封圈材料時，首先要對化工用泵的具體工作場地、需要壓力和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等多種因素進(jìn)行考察，再選擇合適的密封圈材料。如果不能先對化工用泵的工作需要進(jìn)行考證，盲目選擇密封材料，就會導(dǎo)致所選材料不滿足化工用泵的工作需要?；び帽脽o法起到較好的密封效果，還會導(dǎo)致密封圈的使用壽命縮短，增加化工生產(chǎn)的投入成本，加大化工企業(yè)的生產(chǎn)負(fù)擔(dān)，不利于化工企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

3 化工用泵機(jī)械檢修措施

化工用泵是進(jìn)行化工生產(chǎn)的關(guān)鍵裝置，它的運(yùn)行狀態(tài)對化工生產(chǎn)的整個過程都產(chǎn)生影響。因此，化工用泵的機(jī)械密封對于裝置設(shè)計、后期加工以及整體的裝配水平都有較高要求。機(jī)械密封裝置實際應(yīng)用時，要保證機(jī)械密封技術(shù)的需求和使用有一定協(xié)調(diào)性?；び帽脵C(jī)械密封對于有關(guān)工作人員的專業(yè)素養(yǎng)水平也有很高要求。列舉一些能夠有效解決化工用泵機(jī)械密封問題的措施。

3.1 選擇優(yōu)質(zhì)材料

在選擇化工用泵的過程中，要盡可能選擇含硫量比較高的材料。選擇摩擦副時要選擇氮化硅或者碳化硅材料，從而全面提升化工用泵的機(jī)械密封性能。碳化硅材料的強(qiáng)度比較高、密度比較低、抗腐蝕性和隔熱性都比較好，還耐高溫以及耐磨，因此能夠用于制作摩擦副。為防止化工用泵受到其他介質(zhì)的腐蝕和磨損，要在泵表面建立一個金屬保護(hù)層。通過金屬保護(hù)層將泵中的介質(zhì)和機(jī)械密封金屬進(jìn)行分層隔離，防止介質(zhì)腐蝕化工用泵?？梢赃x擇合金鋼作為金屬材料的首選，這種材料中加入了鐵、碳等多種元素，具有韌性好、耐高溫、耐磨損、強(qiáng)度高等優(yōu)點。但是這種材料生產(chǎn)成本比較高，且生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，不能廣泛應(yīng)用。選擇化工用泵機(jī)械密封的材料時，要想明確化工用泵中的介質(zhì)屬性，還要結(jié)合化工用泵運(yùn)行時的實際場地和周圍環(huán)境，綜合多方面因素選擇材料，從而保證選擇的材料符合多方面需求以及控制成本造價。

3.2 重視振動問題

化工用泵振動情況會對化工用泵機(jī)械密封性能產(chǎn)生直接影響。因此對化工用泵機(jī)械密封性能進(jìn)行檢修的過程中，還要觀察和分析化工用泵的振動情況，根據(jù)化工用泵的運(yùn)行狀態(tài)采取一定改善手段，盡可能減小化工用泵運(yùn)行時的振動，避免振動對化工用泵機(jī)械密封性能產(chǎn)生影響。為防止化工用泵泵軸的撓度過大，對化工用泵機(jī)械密封性能產(chǎn)生一定影響，還要縮小兩端軸承之間的距離，還可以加大化工用泵軸的直徑，多方面減少振動因素對化工用泵機(jī)械密封性能產(chǎn)生的影響。

3.3 控制好彈簧壓縮量

要對化工用泵的彈簧壓縮量進(jìn)行嚴(yán)格把控，并不是彈簧的壓縮量越大，化工用泵機(jī)械密封效果越好。彈簧壓縮量過大，會使摩擦副的摩擦力隨之加大，導(dǎo)致摩擦損失大幅度增加，使摩擦副的損害加大，最后導(dǎo)致化工用泵機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏。嚴(yán)重時摩擦副會燒毀，嚴(yán)重威脅整個化工生產(chǎn)的安全。如果彈簧伸長量過大，就會出現(xiàn)運(yùn)動環(huán)端面無法運(yùn)動的情況，導(dǎo)致化工用泵的機(jī)械密封效果失效，最終導(dǎo)致化工用泵出現(xiàn)泄漏。

3.4 密封面出現(xiàn)扭曲的解決措施

如果化工用泵的密封面出現(xiàn)扭曲，可能是沒有進(jìn)行合理冷卻，使化工用泵熱應(yīng)力不均。可以通過調(diào)節(jié)冷卻水或者控制沖洗液流量，保證密封面充分冷卻，達(dá)到潤滑狀態(tài)。去除化工用泵流體中的雜質(zhì)。化工用泵的操作壓力超出了預(yù)期設(shè)計值。這時要降低化工用泵的操作壓力，使其恢復(fù)到正常工作值。

3.5 彈簧失效的解決措施

彈簧失效一般是由于固體顆粒物堆積過多?？梢葬槍τ谐练e物的介質(zhì)，使用有金屬波紋的空心管進(jìn)行密封。要盡可能使用大彈簧進(jìn)行密封，避免使用小彈簧。高溫碳化、分解產(chǎn)物以及腐蝕產(chǎn)物也會造成化工泵的彈簧失效。這時要在密封機(jī)構(gòu)中及時清理彈簧，保證彈簧干凈和清潔。

3.6 按照規(guī)范進(jìn)行操作

要盡可能減少工作人員的操作失誤，避免錯誤操作對化工用泵機(jī)械密封性能產(chǎn)生的影響。在操作雙螺桿泵過程中，要保持平穩(wěn)狀態(tài)，防止對雙螺桿泵產(chǎn)生影響。在化工用泵運(yùn)行過程中，還要密切觀察裝置的運(yùn)行狀態(tài)，尤其是化工用泵的振動情況。要使用專業(yè)的檢測儀器進(jìn)行精準(zhǔn)測量，對化工用泵振動進(jìn)行一定控制。

3.7 日常維護(hù)中的檢修問題

對化工用泵進(jìn)行維護(hù)過程中，要對機(jī)械密封零件的松動情況進(jìn)行反復(fù)檢查，防止部件松動引起化工用泵泄漏。還要防止雜質(zhì)進(jìn)入斷面，造成設(shè)備運(yùn)行異常。在化工用泵停止運(yùn)行后，要對泵內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行檢測，防止這些介質(zhì)干燥形成結(jié)晶，對密封面產(chǎn)生損害?；び帽猛Ｖ惯\(yùn)行時，溫度較低，這種低溫環(huán)境也會離析出結(jié)晶體。再次使用化工用泵之前，要采取事先加溫或者沖洗的方式，防止端面出現(xiàn)損壞。要對沖洗以及冷卻裝置進(jìn)行檢測，保證其能夠正常運(yùn)行。要排查機(jī)械設(shè)備中的異常情況，防止設(shè)備軸承損壞。

4 結(jié)束語

有必要對化工用泵的機(jī)械密封泄漏和檢修進(jìn)行一定探究。針對泄漏原因和檢修需要側(cè)重的問題進(jìn)行解讀，提出一些行之有效的解決措施。在實際應(yīng)用中，要結(jié)合設(shè)備具體情況進(jìn)行具體分析，選擇有針對性的檢修措施，提高化工用泵安全運(yùn)行保障。