氧化鋁生產(chǎn)工藝中機(jī)械密封的使用維護(hù)

劉 軍

(中國鋁業(yè)股份有限公司廣西分公司,廣西 平果531400）

1 簡(jiǎn)述機(jī)械密封的基本概念

根據(jù)現(xiàn)階段國家對(duì)機(jī)械生產(chǎn)加工領(lǐng)域機(jī)械密封的理解可知，其由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面組成,在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)共同作用，及輔助密封圈的配合下，對(duì)端面保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。按照機(jī)械補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的運(yùn)作形態(tài)，可以將其劃分為靜止式機(jī)封和旋轉(zhuǎn)式機(jī)封兩種。

2 安裝、使用及拆卸各環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)

2.1 在正式安裝前進(jìn)行系統(tǒng)檢查

（1）檢驗(yàn)泵體的運(yùn)作效率。離心泵是機(jī)械密封裝置最重要的組成部分，而泵軸和軸承則是確保離心泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的核心構(gòu)件。在正式安裝前，需在轉(zhuǎn)子恰當(dāng)?shù)奈恢迷鲈O(shè)百分表，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軸動(dòng)量參數(shù)和徑向彎曲程度。通常來說，軸動(dòng)量參數(shù)及徑向彎曲程度要小于0.05mm。一旦相應(yīng)參數(shù)超過最高限定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，需在第一時(shí)間解體軸承箱，檢查軸承自身的完整性，必要情況下可更換軸承或泵軸[1]。

（2）檢查機(jī)械密封裝置磨損情況。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，機(jī)封箱勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)正常磨損，進(jìn)而導(dǎo)致不同程度的泄漏。在檢查過程中，應(yīng)當(dāng)著重注意如下幾方面內(nèi)容：其一，判斷機(jī)封箱與機(jī)械密封裝置結(jié)合部位的磨損程度，一旦磨損過重會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)圈缺乏嚴(yán)密性。其二，泵殼上固定機(jī)封箱的螺栓孔磨損，導(dǎo)致穩(wěn)固性下降，在機(jī)械運(yùn)作過程中，機(jī)封箱的異?；蝿?dòng)導(dǎo)致與泵軸同心轉(zhuǎn)動(dòng)出現(xiàn)偏差，引起動(dòng)靜環(huán)的多度磨損，發(fā)生泄漏。

（3）檢查機(jī)械密封裝置嚴(yán)密性。系統(tǒng)檢查機(jī)械密封裝置動(dòng)靜環(huán)斷面是否存在明顯的破損。同時(shí)使用汽油等物質(zhì)進(jìn)行清潔和潤滑，保持構(gòu)件表面的完整度，及時(shí)排除異物。并檢查機(jī)械密封裝置相關(guān)構(gòu)件的磨損程度。

2.2 安裝過程中的注意事項(xiàng)

（1）最大限度避免安裝偏差。調(diào)整軸系的位置，之后對(duì)機(jī)械密封裝置進(jìn)行固定。需要注意的是，應(yīng)當(dāng)逐一檢查機(jī)械密封裝置緊固螺栓的基本情況，并利用塞尺檢查機(jī)封箱與機(jī)械密封裝置連接部位的嚴(yán)密性，將各細(xì)小環(huán)節(jié)的誤差控制在0.05mm以內(nèi)。避免動(dòng)靜環(huán)貼合端面出現(xiàn)傾斜。另外，檢查機(jī)械密封裝置與軸體運(yùn)轉(zhuǎn)的同心度，確保轉(zhuǎn)速均勻。且同心度偏差要盡量控制在0.05mm以內(nèi)。

（2）調(diào)整機(jī)械密封頂緊力。機(jī)械密封裝置的彈簧壓縮量指標(biāo)要滿足實(shí)際要求，同時(shí)綜合考量離心泵的揚(yáng)程。如果離心泵的揚(yáng)程較高，機(jī)械制動(dòng)效率就越高，且泵腔內(nèi)的壓力也會(huì)隨之加大，進(jìn)而對(duì)彈簧壓縮量的要求也就越高。一旦彈簧壓縮量不符合實(shí)際要求，會(huì)阻礙機(jī)械密封裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，影響其使用壽命，因此要將此環(huán)節(jié)誤差控制在2mm以內(nèi)。

（3）在完成安裝后進(jìn)行盤車檢查。在完成機(jī)械密封裝置安裝后，需要進(jìn)行手動(dòng)盤車檢查,確保離心泵的正常轉(zhuǎn)動(dòng)，且動(dòng)環(huán)能夠與軸體協(xié)同轉(zhuǎn)動(dòng)。如果動(dòng)環(huán)在壓縮彈簧能夠快速回彈，則可繼續(xù)回裝離心泵。

2.3 使用環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)和維護(hù)保養(yǎng)措施

（1）在離心泵啟動(dòng)前進(jìn)行系統(tǒng)檢查。離心泵安裝完畢后，在正式啟動(dòng)裝置前，需系統(tǒng)檢驗(yàn)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。一旦發(fā)現(xiàn)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)不順暢，要及時(shí)排查裝配構(gòu)件的尺寸問題。常見故障主要包括彈簧壓縮量不符合要求、盤車運(yùn)轉(zhuǎn)受阻或軸系不配套等。在檢查冷卻水的過程中，應(yīng)讓冷卻水小口進(jìn)、大口出,避免機(jī)械密封裝置腔內(nèi)壓力過大導(dǎo)致泄漏。在正式啟動(dòng)離心泵前，先調(diào)節(jié)冷卻水閥門，保證水質(zhì)清潔。在啟動(dòng)離心泵前，提前打開進(jìn)口閥門，確保輸送流體系統(tǒng)的運(yùn)作，讓流體充分?jǐn)D滿整個(gè)泵腔。

（2）離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程監(jiān)測(cè)。一旦離心泵正式啟動(dòng)后發(fā)現(xiàn)個(gè)別部位存在輕微泄漏現(xiàn)象，需緊密觀察裝置的運(yùn)行狀態(tài)和泄漏情況，不要急于拆卸。在離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)速率和操作壓力。如果機(jī)械密封裝置使用時(shí)間超過三個(gè)月，極易發(fā)生泄漏。此時(shí)，要準(zhǔn)確分析其內(nèi)在原因，并采取恰當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行集中處理。

2.4 拆卸環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)

在拆卸機(jī)械密封裝置的過程中，不能盲目的使用蠻力，更不能使用扁鏟等重型器械，以免損傷傳動(dòng)軸。如果拆卸過程不順利，多數(shù)是由于機(jī)械密封裝置與離心泵葉輪連接部位的橡膠密封圈出現(xiàn)損毀，導(dǎo)致料漿進(jìn)入軸體引起阻塞?；诖耍瑧?yīng)當(dāng)用水沖洗。如果經(jīng)過清洗后仍無法拆卸，可以對(duì)機(jī)械密封裝置進(jìn)行加熱處理，利用溫差壓力予以拆除。

3 深度剖析機(jī)械密封裝置的泄漏原因及對(duì)策

（1）安裝靜止調(diào)試。在完成機(jī)械密封裝置安裝調(diào)試后，需要靜置一段時(shí)間進(jìn)行氣密性觀察。如果泄漏量較輕微，多為動(dòng)靜環(huán)密封項(xiàng)圈出現(xiàn)問題。如果泄漏量較大，則表明動(dòng)靜環(huán)摩擦貼合存在故障。在初步觀察泄漏量的基礎(chǔ)上，可以使用手動(dòng)盤車對(duì)泄漏情況予以觀察。

（2）試運(yùn)轉(zhuǎn)過程泄漏問題成因及調(diào)整措施。機(jī)械密封裝置在靜置測(cè)試后，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于轉(zhuǎn)速加快會(huì)產(chǎn)生離心力，從而抑制析漏。故此可以確定，裝置泄漏問題基本上是由于動(dòng)靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有如下幾方面：①在操作過程中，由于機(jī)械置空、氣流不暢、腔內(nèi)壓力過大等現(xiàn)象，導(dǎo)致軸向力過大，動(dòng)靜環(huán)無法貼合。②動(dòng)環(huán)密封圈過緊，彈簧回彈效應(yīng)受阻。③工作介質(zhì)存在顆粒物質(zhì)，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中對(duì)構(gòu)件造成損害。為此，應(yīng)當(dāng)在試運(yùn)轉(zhuǎn)前開啟冷卻水，增加機(jī)封裝置腔內(nèi)壓力。④在機(jī)械密封裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生突然泄漏，可能是由于離心泵正常磨損或鄰近使用壽命。而大多是因?yàn)槿斯げ僮鞑划?dāng)引起的。⑤機(jī)械置空、氣流不暢、腔內(nèi)壓力過大導(dǎo)致密封性出現(xiàn)問題。

（3）具體措施。①由于泵使用時(shí)間較長(zhǎng)，在重新制動(dòng)時(shí)需使用手動(dòng)盤車，避免摩擦粘連而損壞密封面。而泵體長(zhǎng)時(shí)間擱淺，要把機(jī)封的冷卻水管拆下并串聯(lián)起來，及時(shí)排除機(jī)封裝置內(nèi)冷卻水，避免在內(nèi)部長(zhǎng)期積存形成污垢。②機(jī)械加工頻繁調(diào)整，在離心泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生突然泄漏，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，極易造成二次污染，并損壞設(shè)備。在日常巡檢過程中，要加大對(duì)機(jī)封水槽水質(zhì)的檢測(cè)力度，一旦發(fā)現(xiàn)水質(zhì)出現(xiàn)問題要及時(shí)更換機(jī)封水。

4 結(jié)語

綜上所述，在氧化鋁生產(chǎn)工藝中，要準(zhǔn)確分析發(fā)生泄漏問題的根本原因，并采取有針對(duì)性的措施加以完善，確保機(jī)械密封裝置的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。