摘要:机械密封通常情况下也被称为单面密封。在机械领域主要将与旋转轴处于垂直状态的一对以上端面通过相互配合辅助密封,并充分利用液体压力以及补偿的机构弹力作用来有效防止装置内部流体泄漏的结构称为机械密封。机械密封同时指的是旋转式的机械轴封装置,其整个结构主要是由动环、静环以及相关的辅助密封组件共同构成。机械密封在实际应用过程中,表现出了泄露量少、使用寿命长等一些优点,从而使得其在化工离心泵的密封过程中得到了广泛应用。
关键词:离心泵;机械密封;改造;故障
引言
机械密封(以下简称机封)也称端面密封,其定义为:由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。是一种旋转机械的轴封装置,主要由动、静环组件及辅助密封件等组成(如图1)。由于机封具有泄漏量少和寿命长等优点,使其成为化工离心泵最主要的轴密封方式。
离心泵作为化工生产的重要设备,其机封性能,直接关系到化工生产的安全稳定和经济运行。在日化工日常生产管理中,加强机封维护,是化工离心泵维护管理的工作重点。深入对各影响因素的分析,可为机封的有效构建,提供可靠的依据。
1化工离心泵机械密封失效原因分析
1.1腐蚀原因
化工离心泵机械密封在实际的应用过程中,腐蚀会对其失效产生巨大影响。如果机械密封在离心泵运行过程中出现了点腐蚀、表面腐蚀以及电化学腐蚀等,都会对机械密封产生巨大影响,使得机械密封之间的间隙增加,整体的结构出现不稳定现象,对其密封性能产生严重影响:(1)机械密封装置在出现点腐蚀和表面腐蚀后,会导致整个机械结构的弹簧出现不稳定现象,而且密封端面之间的间隙也会进一步增加,在此基础上就会对其密封性能产生巨大影响;(2)应力腐蚀。化工离心泵在进行安装施工的过程中,如果出现操作不当的现象,会导致各个机械结构之间产生应力腐蚀,甚至会引发机械结构产生断裂;(3)电化学腐蚀。当离心泵在复杂环境下运行的过程中,非常容易产生电化学腐蚀现象,在当前的机械密封结构应用过程中,电化学腐蚀是导致其出现失效的主要原因之一,对化工离心泵机械密封的正常运行会产生较大的破坏。
1.2机械摩擦
机器运行过程中发生摩擦,会对离心泵机械装置产生一定的影响,导致机械密封故障。机械摩擦可能直接发生的机械部分零件老化、破损、变形等问题是密封失败问题的重要原因,必须在维护管理中有效地进行预防检查。
1.3人为影响因素
机械密封失效在很大程度上会受到人为因素的影响。设备在实际的运行过程中,如果操作人员出现违规操作或者是人为失误等现象,会导致机械运行产生故障,还会引起机械部件出现裂缝或者是高温变形的状况;另外,如果操作人员在实际的作业过程中责任意识薄弱,经常出现违规操作行为,不能够按照设备维护保养管理规定进行设备严格检查,导致冷却水出现严重不足现象,由此就会使得机械密封带高温条件下出现变形或者是裂缝等问题。
1.4汽蚀
汽蚀导致机封失效问题也比较常见。这主要在于运行操作中,如果泵入口流量不足的情况下启泵,会引起泵入口压力降低或抽空,进而导致入口叶轮汽蚀等问题的出现。在汽蚀的影响之下,浆液中的气泡会对机泵叶轮形成一定的作用力,这样就会对机封横截面形成一定的运行摩擦,出现磨损等情况,导致离心泵机封失效。因此,在机械运行维护管理中,切实防范汽蚀发生对离心泵的机封完好性至关重要。
2化工离心泵机械密封失效改进措施分析
2.1选择合理密封形式,保证安装精度
离心泵只有在充分保障机械密封形式选择合理以及部件安装精度的前提下,才能够发挥出良好的密封性能。首先,必须要充分结合化工离心泵实际的运行环境,运行温度压力等各种工况参数,来实现对机械密封形式的科学合理选择,这样才能全面提升机械密封的性能。其次,要针对离心泵的安装施工进行严格控制。在实际进行设备安装作业过程中,必须对设备的实际运行状态变化给予高度重视。并针对设备进一步强化维护检修工作,并定期进行严格检测,最大程度避免设备在运行过程中出现对中不良问题;另外,由于机械密封结构中存在很多精密部件,因此,在实际的安装作业过程中,必须严格按照设备安装工艺流程规定进行操作,与此同时,还要全面提升安装作业的精度,并针对机械密封的精密部件进行良好保护,要坚决杜绝在设备安装过程中出现盲目操作现象;最后,要针对日常的设备维护管理工作进行不断强化,并建立起完善有效的设备维护管理制度,对相关的精密部件实施良好的维护管理工作。
2.2防控腐蚀引起的失效
浆离心泵的机械密封防腐和失效,首先确保材料材料的准确可靠,备件采购渠道正式合理,具有制造商资格,相应的检验资格文件,相应的试验实验资格文件,符合要求的验收程序和记录;第二,为了避免日常操作和维护,机械密封的腐蚀性介质直接接触,机械密封冷却冲洗水满足水温和纯度要求,防止来源腐蚀故障。
2.3防范摩擦
离心泵在高速运行中,由于机械摩擦,容易出现机械密封故障问题。(1)在密封端面材料的选择上,应以强度高、耐磨性好的材料为主,进一步提高耐磨性,防止摩擦引起的端面缝隙等问题,防止密封失效的情况;(2)要做好密封端面的日常维护管理,对端面粗糙度、平整度差等问题,要及时做好更换处理,确保离心泵密封端面的密封效果良好[6];(3)在机械安装过程中,要防止颗粒杂质进入元件表面或附着在元件表面,对端面密封性的影响。摩擦引起的机械密封问题在离心泵中比较常见,涉及很多影响因素,必须有效地采取相关预防措施。
2.4防控密封附件引起的失效
要预防和控制浆离心泵机械密封配件的故障,首先从性能稳定性、耐压性、弯曲性和密封性好的衬套、工作环和静态环密封、橡胶或包装氟变更全氟密封材料。这种材料稳定,弯曲和密封性好。第二,如果发现衬套、移动环和静态环密封异常,可以及时更换,并通过上述控制措施有效预防密封附件故障。
2.5防范人为因素
在预防人为因素方面,首先要提高员工的责任意识,规范运营行为,按照严格的标准搞好机器运行。二要完善日常维护制度,确立工作职责,实施各种维护工作内容。第三,要做好维护管理和机器操作培训,提高人员的工作操作能力。第四,加强审查机制的构建和实施,将审查结果与职务晋升、报酬待遇等联系起来,有效地提高员工工作的积极性。
结束语
综上所述,化工离心泵机封失效问题的产生,是多种因素综合作用的结果,日常生产运行过程中,要做好失效性问题的深入剖析,探究失效性问题的表现形式及原因,突出化工离心泵机封的构建,针对失效问题的具体表现,提出相应的措施,最大程度地保障机封的良好性。
参考文献
[1]刘帅.浅谈离心泵机械密封的应用[J].中国金属通报,2019(04):90+92.
[2]褚福春.离心泵机械密封泄漏原因分析及处理措施[J].设备管理与维修,2018(12):188-189.
[3]刘庆超.离心泵机械密封故障损坏及预防措施[J].设备管理与维修,2018(12):80-81.