氯碱化工机械设备中泵密封技术的应用分析

王明远

摘  要：氯碱化工机械设备的种类复杂多样，泵类设备就是其中一种，在使用过程中如果没有有效防护这种泵类设备，就很有可能造成损坏，影响到工作的进度。因此，在氯碱化工机械设备管理中，对机械设备的运行进行维护，有效地排除设备故障是很有必要的。文章围绕泵密封技术在氯碱化工机械设备当中的应用展开了分析，主要了解该项技术应用必要性、应用方法以及注意事项。

关键词：氯碱化工机械设备；泵密封技术；应用

前言

介于氯碱化工机械设备工业生产需求，其必须通过泵类设备来输送化学流体，而当泵类设备存在密封性不足的问题时，化学气体就可能泄漏，随之造成泵内压力不足，气体输送不到位，影响到工业生产质量，同时因为大多数化学流体有毒，一旦泄漏就可能对周边人员造成威胁，严重时会威胁生命。由此可见泵密封技术对于氯碱化工机械设备而言具有较高重要性，该项技术的应用应当得到相关产业的重视。

1、氯碱化工机械运行常见故障

1.1、摩擦失效

氯碱化工机械设备在运作当中，需要动环端面、静环端面相互摩擦，由此来完成生产工作，而当此类设备运作时间较长时，两个端面在摩擦中产生的温度会越来越高，当其达到某个临界点，就会导致设备原有密封件出现轴向或者径向的位移、摆动，这一现象代表两个断面的密封性不足，随之内部流体就会泄漏，这一现象被称为摩擦失效。针对这一问题，通过泵密封技术的应用可以在两个端面外侧进行防护，起到固定两个端面的作用，确保端面即使在高温状态下也不会发生位移、摆动，确保了设备密封性，同时即使出现了密封性不足的问题，介于防护层也可以避免流体外泄，可对现场安全提供防护。

1.2 、过热损伤

氯碱机械在运行过程中受原料反应和摩擦生热等因素的影响，会使设备内部温度持续升高。冷却系统因热力作用而受到干扰，导致其受热开裂，破坏设备原有的密封性并引发化学流体泄漏等问题。设备内部温升还有可能导致其内部组件变形，造成不可逆损伤，缩短设备使用寿命，影响工业生产。

1.3、密封件失效问题

在氯碱化工机械设备生产运行中，设备内部摩擦温度升高的情况较为常见，可以选择定期清洗摩擦副的方法增加润滑性，降低温度升高的速度。但是定期清洗时应用清洗液，容易造成内部有过多的杂质，长期存留在摩擦副表面，也可能会进入到密封面，长期的积累之下导致杂质卡死摩擦副，从而导致密封失效，影响总体的应用效果。而应用泵封技术后，即使密封件失效，也能够满足密封效果，消除泄漏的问题。

1.4、腐蚀问题

在氯碱化工机械设备应用当中，介于生产原料或其他因素的影响，其内部会不断累积腐蚀物质，在这种物质的长时间影响下，设备的某个部位将会损坏，丧失原有硬度、完整性，严重时可能直接断裂，由此导致气体泄漏。而在泵密封技术的应用下，不但可以避免流体泄漏，其本身还具有优秀的抗腐蚀作用，有利于设备的使用寿命。

2、氯碱化工机械设备中泵密封技术的应用

2.1、液氯储存的安全措施的改进

在液氯储槽泄漏时应急处置中使用水喷淋装置，按照《关于氯气安全设施和应急技术的指导意见》（中国氯碱工业协会[2010]协字第070号）第四条的要求“在液氯贮槽周围地面，设置地沟和事故池，地沟与事故池贯通并加盖栅板，事故池容积应足够；液氯贮槽泄漏时禁止直接向罐体喷淋水，可以在厂房、罐区围堰外围设置雾状水喷淋装置，喷淋水中可以适当加烧碱溶液，最大限度洗消氯气对空气的污染。某企业使用水喷淋装置会加剧液氯的气化，对储罐和管道的泄漏部位造成腐蚀，导致泄漏增大不符合规范，因此拆除液氯储槽水喷淋装置改为室外水幕封锁和吸收。为了符合法律法规及标准GA1002-2012《剧毒化学品、放射源存放场所治安防范要求》声光报警装置安装在防盗报警控制器外，报警声级应不小于100dB，入侵报警系统报警响应时间应小于等于2s的要求。在液氯包装东侧和南侧小门各安装1套声光报警系统，即外门表面贴装式铁门磁安装于门上，当门打开后两块门磁相互分离，将信号传递给控制器，控制器将信号传递给报警器进行声光报警，声光报警信号自动切断报警信号引入氯氢处理装置DCS控制室（不与DCS操作系统连接）。在人员进出液氯包装能及时发现，提高重大危险源门禁管理水平。对液氯储槽增加远传温度计，以供DCS控制室可以随时监控液氯储槽液相温度，精准掌握液氯储槽情况。由于液氯包装泵采用的是液下泵，当运行异常情况时会导致液氯包装泵憋压，存在液氯泄漏风险，因此技改使用变频泵等举措保障液氯储存系统处于安全状态。

2.2、干气密封应用

该密封方式应用中，首先要结合使用的需要进行槽型的设计，这就是在氯碱化工机械设备的气体、流体通过静环接触面的情况下，其螺旋槽受到干气密封的效果受到影响，所以为了提高密封性，应该选择螺旋槽的设计方式，其方式较多，设计方案也不同，保证整个运行环节的槽内气体处于较高压力范围内，以达到气膜强度的标准要求，在气膜压力影响之下，使得动静环的接触面达到紧密性要求，双向作用之下可以达到氯碱化工机械设备的密封性要求。其次，泵用干密封的设计中，在该方式之下，在氯碱化工机械设备应用之下，最好是采用外压式双端面的干气密封的方式，选择相同规格的干气密封形式，相对位置安装，并且在该条件之下灌入氮气实现密封形成气膜的结构，保证隔离效果符合要求，从而达到运行的标准。一般来说，通过形成气压0.2MPa左右的气膜，保持内部压力，确保结合部位的密封效果合格，完全达到运行的标准。

2.3、 离心力密封

离心力密封是在设备滑动轴承连接部位喷洒润滑油，并在泵管中增设挡油环，同时沿流体流向路径安装离心叶片，从而整体协作控制流体在泵内的流向，促使泵内流体始终向正确的方向流动。部分流体流向离心叶片方向时，会在接触到离心叶片后受叶片旋转产生的离心力影响而回流，由此循环即可保证泵内流体始终沿正确的路径流动，避免出现化学流体泄漏的问题。在使用离心力密封方式时，旋转轴密封的选型需结合设备规格和型号。常见的密封形式包含以下3种。第一，接触式密封形式。该形式利用物理密封方式中选用的O型橡胶圈、填料和毛毡等原材料，与离心力密封方式中应用的离心叶片进行组合，既保障了正常运行环境下较好的密封效果，又进行了设备整体的密封处理，延长了设备的使用寿命，提高了密封的可靠性。第二，非接触式密封形式。这种形式是离心力密封技术中的常用形式。在密封舱内采用径向、轴向迷宫与油沟3种设计方式来降低流速，并在流体流动路径的终点位置增设离心叶片来进一步降低流动速度。但是，增设离心叶片的技术在应用中涉及能耗问题，并且无法实现精确控制与调节泵内流体流速。另外，离心叶片转速过低将无法有效规避密封泄漏问题，因此需保障电能的充足供应，使离心叶片维持较高的转速。第三，联合密封形式。这种形式是接触式和非接触式两种形式的结合，利用O型密封圈、轴向迷宫与离心叶片配合进行密封处理。该密封形式可适当降低对能耗的要求，且密封效果明显优于其他两种形式，具备较好的适用价值。

结语

综上所述，氯碱化工机械设备运行中，密封泄漏的问题较为常见，影响生产运行安全性。本文结合实际情况，选择最佳的密封形式，了解不同密封形式的差异和特点，考虑到具体的情况，选择最佳的密封形式，从而满足氯碱化工机械设备的运行要求，保障氯碱化工生产安全性，产生较高的经济效益，促进我国化工产业的全面发展和进步。

参考文献

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