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化工机械密封故障原因及应对措施

发表时间：2021/6/10 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：许杰姜厚春

[导读] 化工机械密封是化工生产过程中所投入使用的专业化工机械的轴封装置，由于化工机械本身专业性较高，对各零件、参数及装置配置的要求极高。

北京航天石化技术装备工程有限公司许杰姜厚春 100176

摘要：化工机械密封是化工生产过程中所投入使用的专业化工机械的轴封装置，由于化工机械本身专业性较高，对各零件、参数及装置配置的要求极高。化工机械密封要保障其可靠性，才能发挥其在化工机械当中的作用。当前实践生产与应用中，化工机械密封常因磨损、化学腐蚀等出现故障，为此本文将针对这些故障进行原因剖析，并提出针对性解决措施。
关键词：化工机械；密封故障；原因；解决措施
        一、化工机械密封技术的重要意义
        在机械工业中，密封技术是一项关键技术。密封工作对维持零件的机械性能和确保零件的使用寿命非常重要。因此，机器密封时，必须确保密封可靠，泄漏量应尽可能小，以便于机械部件的更换和后期维修，这也在公司的运营成本中发挥非常重要的作用。在化学工程领域，机械密封是一项更为严格的工作，因为化学工业中使用了许多类型的化学材料，密封工作可以保护部件免受腐蚀损坏，并有效延长密封部件的使用时间、使用寿命和准确性。
        二、密封原理
        化工机械密封，主要是处理好旋转机械端面，确保端面与端面互相贴合，且中间不能存在任何缝隙，避免流体出现泄漏的情况。化工机械设备主要是利用传动轴来连接，并与外部设备共同运转，但是内部设备和外部设备在运行中会存在一定的圆周间隙，而化工生产的原料以流体状态为主，一旦流体从传动轴往机械内部输送时存在大气压大于设备压力的情况，此时空气就会进入设备内部，而大气压低于设备内部压力时，化工流体原料将从化工机械设备中泄漏，进而给化工生产带来巨大的影响。在化工机械中，主要的机械密封部件有动环、静环两个部分，密封圈在密封中主要是具有辅助作用，并利用弹簧和推簧来进行弹力补偿。在动静环的两个端面和轴线之间为垂直的关系，并利用弹力补偿装置对两个端面施加压力，并与密封介质压力进行有机结合，最后在两种力的共同作用下，将旋转端面进行了紧密地贴合，从而达到密封流体的目的。
        三、化工机械密封泄露的影响因素
        3.1平面度损坏问题
        密封面的好坏会直接对密封泄露造成影响。当密封面出现的划痕或是切断痕后比较容易出现泄露。那么是什么原因使得密封平面受到损坏呢？造成这一因素的原因也是比较多的，首先有可能因为一些设备的封头变形或是封头损伤，这一原因会使其表面出现划痕。其次出现不均匀的划痕还有可能是受到螺栓的影响，如果它的紧固力度不够均匀，那么就会使得密封表面形变，在这种条件的作用下逐渐就会泄露。最后还有可能是受到了温度影响，化工厂的一些设备中会安装许多滑动部件，这些部件在进行热装时很容易受到温度的影响，如温度达到一定高度时，可能会出现热膨胀现象，这一现象就容易导致密封面变形，逐渐造成泄露。
        3.2润滑性损坏问题
        在密封时，不仅需要液膜密封，而且要保持其润滑性，二者同时存在，才能保证化工设备正常进行工作。那么从中就可看出，二者都不能受到损坏。其润滑性受损常会受到润滑油的缺失影响，有时油泵停机没有被操作人员发现，其润滑性就会受到一定的损坏，如果长期缺少润滑油而没有被发觉，密封设备在这一因素的作用下就会受到损坏。
        3.3动作性损坏
        影响动作性损伤的情况比较多，如浆料堆积使得密封表面磨损等都会造成泄露。化工厂中的设备因为要不断地加工化工产品。因此需要不断的重复相同动作，在频繁的使用过程中，很容易造成其密封面的改变，在这种情况下，一些设备轴的移动量会随之不断增加，那么会产生极为严重的后果，会使得密封精度变差。

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仍然长期使用这些设备，就必然会使得各个部件损伤，部件损伤后，逐渐会影响到密封性，那么就会造成泄露。因此应着重做好计划检修，及时更换损坏件，如摩擦变形的轴等。
        3.4化学腐蚀原因。化工生产过程中，炼油设备中存在着多种腐蚀物质，密封接触到腐蚀性的介质，就会产生相应的表面上的腐蚀，甚至会在表面的各处产生剧烈的腐蚀点，形成点蚀。在金属的表面所产生腐蚀会深入到金属的内部去，从而加剧破坏，最终导致断裂的出现，可见腐蚀危害的严重性。因为密封件比主机的零件要小得多，并且更加的精密，因此，普遍必须要采用比主机更加具有耐腐蚀的材料。压力、温度以及滑动的速度都能够使得腐蚀的速度加快，密封件的腐蚀率随着温度的升高也会呈现指数规律的增加。处理强腐蚀流体时，要采用双端面的密封。
        四、化工机械密封泄漏的防治策略
        4.1加强化工机械密封的科学设计。当动环与静环的密封面处于工作状态时，将会持续产生热量，会致使密封装置的温度不断上升，若不能在短时间降低热量，就会导致动环间的液体产生汽化现象，进而引发液膜被破坏并发生磨损。同时，温度的不断升高也会造成密封元件变形以及加速老化，因此密封装置若长时间处于高温状态将会很快失效。为此，必须从源头上对此类现象进行预防，要求设计人员在设计过程中应充分考虑机械密封装置在不同得工作环境中应采取相对适宜的冷却策略。
        4.2规范安装控制。通过预防随机干扰和改变环境来保证密封的可靠，消除了随机的密封失效，而密封件和设备的安装差错就很容易产生密封失效。安装过程中要控制误差，避免造成震动，轴和壳体的不合理相对运动就会造成损害，因此必须保证正确的装配公差、轴的合适表面粗糙度、正确的尺寸、仔细的测量等。具体实施过程中首先要，做好安装前准备工作。安装前检查机械密封各元件是否有损坏，特别是动环和静环的密封端面是否碰伤，如发现损坏时，需进行返修或更换新的零件。各密封元件需用汽油或煤油清洗干净，保持各元件表面无灰尘、异物。其次在装配过程中尽量保持清洁，保证密封端面不被划伤，在轴和轴套表面、压盖、密封圈配合面等处涂抹润滑油避免干摩擦，最后注意安装的顺序。
        4.3严格操作维护。如化工机械在运转过程中泄露量猛增，应即刻停车检查。检查动环、静环密封端面的磨损情况与表面质量的变化；检查动环、静环的辅助密封圈的安装位置是否正确；检查密封腔体内是否混入固体杂质，传动座内是否充满了杂质，影响动环的轴向浮动和弹簧的补偿；检查紧定螺钉是否松动，是否影响机械密封的正常工作状态；检查固定端盖的螺钉是否松动，而引起密封端盖的偏斜；检查泵的轴向窜动和径向振动是否超过使用的技术要求；若是装轴套的情况，检查轴套与轴之间的密封是否损坏，位置是否正确；检查密封体内有无密封液循环，机械密封是否处于干摩擦状态。
        4.4及时检查维修。首先应定期对设备检查监控，并注意装配机械密封时，保证轴向窜动量小于0.1mm，辅助密封与轴的过盈量保持适中，并在径向密封的前提下，保证动环在轴上能灵活移动；其次是始终保持油室腔内润滑油量高于动环与静环的密封面，注意定期检查；第三是必须按照维修标准规程进行维修，避免转子周期性振动现象导致机械密封泄露的发生；最后是确保下端盖、油室的清洁程度，严禁装配不清洁的润滑油，按照不同的使用介质采用相对应的结构机械密封，对于腐蚀性介质，橡胶可采用耐弱酸、弱碱的氟橡胶，机械密封静环须加防转销。
        结束语
        化工机械密封由于其独特的优点而广泛的运用在各炼油企业，而实际生产中的密封失效而导致的泄漏现象总会出现，对于出现的泄漏就需要找到原因，从实质出发，分析每个设备失效的具体因素，制定对应的对策，保证生产的顺利进行，保证人员的安全，保证企业的利益不受到损害。
参考文献：
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