化工机械密封泄露问题与维修

陈宝华，任佳吉，白永刚

摘要：化工机械密封称之为端面密封，一般在对压缩机进行应用，在泵等机械设备中旋转轴的密封。而对化工机械最为关键的部件主要有两种，一种是静环，另外一种是动环。密封圈作为辅助性的密封件，化工机械中的密封传动件主要是螺钉、键以及弹簧座等。这里面弹簧是化工机械密封的一种弹力补偿性机构。对于化工行业来说，最为基础的是机械密封。作者对化工行业中的机械密封情况进行分析，对化工机械密封泄露展开重点分析，并提出具体化的解决举措。

关键词：化工机械；密封泄露；问题；维修

1 化工机械密封的具体组成分析

化工机械密封可以根据不同的标准来实施划分。根据弹簧的元件是否静止，可以分为旋转类和静止类两种。对于旋转型的密封，在进行高速运转的时候，弹簧因为受到离心力的影响将会出现变形。但是腐蚀性强的介质将在弹簧的搅动下更为不利，但是静止型将没有这种缺点。不论旋转型还是静止型，都将是机械密封中的主要零件，这一性能的高低将对密封的效果和寿命产生直接性的影响^[1]。出于这一点，密封环的结构、材质等都要有很高的要求。根据密封介质的泄露方向将分为内流失、外流失两种。根据介质在端面所产生的卸载情况，可以分为平衡、非平衡两种。根据静环在密封端面的位置，可以分为内装式和外装式两种。根据密封内的温度，可以分为高中低三种。根据密封内的压力，可以分为高中低压三种。根据弹簧的个数可以分为单弹簧、多弹簧两种。不论是哪种密封，都有一个共同的要求，就是要做到严密，泄漏量是最小的。使用周期长，并且结构简单，维修简单，运行成本低。

2 化工机械密封泄露问题的主要原因分析

第一，摩擦失效。因为化工机械自身的特点造成动静环端面两者之间的摩擦，将会产生摩擦热，这样就造成副内温度在逐渐地升高，将对化工机械产生严重的负面影响。机械磨损将造成密封的破坏。如果在任何一端有了磨损，将会造成密封件在轴向、镜像上出现摆动。在具体的生产过程中，将以磨损的痕迹来对磨损情况和泄露情况展开判断和分析。

第二，腐蚀性因素。在化工企业生产过程中，腐蚀的类型主要有三种。首先，表面腐蚀。这是在腐蚀介质作用下的侵蚀，将会造成机械密封的表面出现了腐蚀，情况严重的话将出现穿孔。其次，晶间腐蚀。不锈钢环座通常是以铜焊的方式来实施连接的，这种情况下就容易出现品间的腐蚀性影响。最后是点腐蚀。在弹簧套中就容易出现点腐蚀，同样也会造成穿孔。

第三，过热损伤。过热将造成密封副变形从而出现磨损，同时还将引发热裂等问题。一般地，因为热应力作用过大，将会造成密封换表面出现裂缝，这也称之为热裂。短时间内的机械负载将会出现热裂，比如因为冷却系统工作部正常出现热裂，导致密封环出现磨损，从而实现泄漏量的增长。同时，还有线速度高、操作温度过高、过载等因素，也可能是多种因素的叠加，将会产生很高的摩擦热。这种摩擦热如果得不到及时地散发，将会出现裂纹，从而造成泄漏^[2]。

第四，密封零件出现失效。这一情况的出现很大程度上是因为辅助密封圈出现了失效。机械密封因为泄漏就不能正常地工作，这是因为圆形圈失效而造成的。具体的失效表现就是永久性变形、出现损伤、老化等问题。所以，在对圆形圈选择的时候要使用合成橡胶的材料，要最大化地选择截面最大的橡胶圆形圈，从而有效地提升硬度，以通过沉浸试验来合理化地选择材料。在有的时候就需要使用复合型材料。

第五，化学性腐蚀。因为密封接触腐蚀性介质将会出现表面的腐蚀，在表面上将会因为剧烈腐蚀而出现点腐蚀。在金属表面上将会出现晶间腐蚀，将直接深入到金属结构的内部，从而产生断裂。腐蚀的能影响作用是比较大的，但是因为密封件将比主机的零件要小，所以从精密性上来说将更高。根据实践检验，温度、滑动速度都会让腐蚀得以加速。而对于密封件的腐蚀率，在温度升高的情况下将造成腐蚀率得以增加。在对腐蚀流体进行处理的时候，将使用双端面的密封方式，这样就能最大化地降低腐蚀对密封件的负面影响和作用。这是作为强腐蚀条件下，对密封结构进行选择的一个重要评判标准。

3 解决化工机械密封泄漏问题的措施

从上面的分析中可以看出，机械密封在设计的时候要根据实际情况，要做到可靠性和密封性，使用那些寿命比较长的材料。如果是双端面的机械密封在内端内所使用的介质，要使用那些抗腐蚀的材料。这种材料的应用不仅能降低成本，还能推动密封的可靠性得到提升，经济价值高。因此，在对化工机械密封零件进行加工的时候，要对其质量有着严格的要求，严格设定检修规程，按照有关技术标准进行安装。

第一，要确保设备进行平稳运行。当化工厂在日趋稳定运行的时候，就基本上没有停车、运行条件的变化。一般情况下，操作程序将为泵的良好运行提供相应的条件。化工机械就能在恶劣的状态下降低损坏，降低因为突然停车而导致的瞬间破坏，这样就能提升机械密封的使用寿命。

第二，冲洗过程要保证。冲洗介质在设计的时候如何不符合要求，将容易造成机械密封的泄露。所以在冲洗之前要做好相应的检查和调整工作，要确保冲洗介质的压力、温度以及流量等都能达到相应的设计标准，要对过滤装置进行定期冲洗，最大化地降低冲洗液中的杂质，推动冲洗质量实现不断地提升。此外，还可以适当地增加冲洗管道内的止回阀，这样就能很好地解决因为冲洗所造成的密封损坏。

第三，注重强化设备检查工作。在化工机械运转过程中，如果出现了泄露现象，就要马上停车开展检查工作，要对动环、静环密封端面的磨损情况要进行重点检查。同时，要对动环和静环之间的辅助密封圈进行检查，主要是检查其安装的位置是否符合标准，是否有颗粒杂质混入其中。如果出现了杂质，将会对动环轴向的浮动和弹簧等装置产生了影响，对正常的密封工作状态也产生了负面影响。

第四，强化操作维护工作。在化工机械安装的时候要最大化地降低轴震动的影响，这样就提升化工机械的使用寿命。对此，可以使用预防随机干扰的方式来提升密封的可靠性，减少随机密封的失效。如果机械设备和密封在安装的时候出现了差错，就容易造成密封失效。安装过程中如果对误差处理不符合要求，不仅还会产生震动，同时因为内部结构不合理运动将会造成损害[³]。所以，要确保装配公差正确，轴的表面粗糙度要合适，在安装前将准备工作做扎实，做好检查。接着在装配过程中要确保元件的清洁，密封端面不能出现划伤。

4 结 语

化工机械密封的点是十分多的，在化工行业也得到更加广泛地应用。但是，因为化工产业的特殊性、复杂性，化工机械密封在日常生产中出现泄漏的情况也是比较多的。如果一旦化工机械密封出现泄漏或者失效，将会给化工企业的正常生产造成严重的损失。因此，要注重提升化工机械密封设计的合理性和科学性， 根据化工生产的具体情况，选择性能水平高的化工机械密封材料，最大化地提升化工机械密封的使用寿命，以化工机械密封的良好性能推动化工产业实现更好地发展。

参考文献：

[1] 耿鹏照.化工机械密封的泄漏问题与对策[J].黑龙江科技信息.2011（03）：89-90

[2] 陈晓颖：刘兴刚.化工机械密封的泄漏问题与对策[J].科技创新导报.2008（31）:78-79.

[3]滕玉智, and 赵杰. "化工机械密封泄漏的原因及对策探讨." 城市建设理论研究(电子版) 30(2014).

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