化工泵機械密封的泄漏分析與檢修

汪猛(中國石油化工股份有限公司荊門分公司機電儀中心，湖北 荊門 448000)

0 引言

化工泵是化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中非常重要的一項設(shè)備。輸送的物質(zhì)比較特殊，如：硫酸、酸堿等，一旦出現(xiàn)泄漏就會引發(fā)安全事故。因此，相關(guān)工作人員必須對化工泵進(jìn)行日常檢修工作，尤其是化工泵密封程度，一定要保證其密封性處于較高水平，從根源上降低化工泵出現(xiàn)泄漏的概率，工作人員必須根據(jù)化工泵機械密封泄漏原因入手，對其進(jìn)行針對性解決，從而提高化工泵密封性，促進(jìn)企業(yè)、社會經(jīng)濟效益穩(wěn)定增長。

1 導(dǎo)致化工泵機械密封泄漏主要原因

1.1 靜試安裝時出現(xiàn)泄漏

一般情況下，工作人員將化工泵機械密封調(diào)整、安裝好以后會進(jìn)行靜試處理，靜試處理主要是為了能夠幫助工作人員觀看化工泵是否存在泄漏，泄漏量有多少，根據(jù)泄漏量大小可以判斷出化工泵出現(xiàn)問題區(qū)域。如果化工泵泄漏量小通常是密封圈出現(xiàn)問題，如動環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈，而如果化工泵泄漏量過大，則是摩擦副間存在相應(yīng)問題，并且工作人員對其泄漏情況進(jìn)行觀察同時，還可以根據(jù)其泄漏位置對其進(jìn)行深入觀察，將其泄漏原因進(jìn)行詳細(xì)分析，如利用手動盤車，當(dāng)工作人員進(jìn)行手動盤車時其泄漏量沒有太過明顯變化，則可以直接認(rèn)定為是密封圈出現(xiàn)問題，反之則可以判斷出是動、靜環(huán)摩擦導(dǎo)致化工泵出現(xiàn)泄漏問題。

1.2 試運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)泄漏

試運轉(zhuǎn)是化工泵靜試安裝完成以后的工序，化工泵進(jìn)行試運轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生離心力，最主要是因為化工泵試運轉(zhuǎn)時速度較快，從而形成離心力，一般情況下，離心力在一定程度上會對化工泵機械密封泄漏產(chǎn)生一定的阻礙作用，化工泵機械密封泄漏的原因是因為動、靜環(huán)受到摩擦，出現(xiàn)損壞導(dǎo)致其密封失效，例如在進(jìn)行操作時，化工泵產(chǎn)生較大軸向力導(dǎo)致動靜環(huán)摩擦斷面出現(xiàn)損壞，如氣蝕、憋壓、抽空等。其次就是工作人員正進(jìn)行安裝時，對其壓縮量考慮不全面，導(dǎo)致其壓縮量較大，運轉(zhuǎn)時摩擦副端面就會出現(xiàn)破損，最后就是工作人員初期對其進(jìn)行造型設(shè)計時沒有進(jìn)行綜合考慮，導(dǎo)致其密封端面比壓程度偏低、其密封材質(zhì)冷縮性能較大等[1]。

1.3 正常運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)泄漏

如果化工泵在進(jìn)行運轉(zhuǎn)時突然出現(xiàn)泄漏，多半是因為設(shè)備出現(xiàn)磨損，或者化工泵零件達(dá)到了使用壽命出現(xiàn)損壞，而導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因無非是工況出現(xiàn)了變化、施工人員操作錯誤、維修人員維修工作不到位。例如化工泵在運轉(zhuǎn)時實際輸出量較少，大量物質(zhì)會殘留在化工泵內(nèi)進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)，當(dāng)這些物質(zhì)進(jìn)行循環(huán)時會產(chǎn)生一定熱量，熱量堆積到一定程度時氣體就會出現(xiàn)物理反應(yīng)，影響其密封性，并且如果化工泵回流量較大，容器底部會積累過多沉渣，但一定程度上也會影響化工泵密封性[2]。

1.4 壓力性泄漏

壓力性泄漏主要是出現(xiàn)在化工泵啟動和停運時，當(dāng)化工泵處于啟動和停運狀態(tài)下進(jìn)口容易出現(xiàn)堵塞，會導(dǎo)致化工泵內(nèi)封圈中壓力過小引發(fā)其泄漏，另外如果物質(zhì)中存在氣體也會導(dǎo)致其壓力過小，對化工泵密封穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。除此以外，壓力波和高壓也會在一定程度上影響化工機械密封可靠性和穩(wěn)定性，最主要是因為液膜形成時如果其壓力過大、密封箱存在內(nèi)壓、彈簧比壓等都會在一定程度上增加其難度，導(dǎo)致化工泵機械密封不穩(wěn)定。

2 對其進(jìn)行檢修的有效手段

2.1 選擇合理材料

由于化工產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)過程中會運用到大量特殊物質(zhì)，如硫酸、硫磺等，這些物質(zhì)具有一定腐蝕性，因此相關(guān)工作人員在進(jìn)行化工泵材料選擇時盡量選擇硫含量較高材料，避免在運輸、儲存過程中化工泵受到腐蝕，影響其密封性。其次工作人員還需要對化工泵摩擦副應(yīng)面進(jìn)行選擇，要盡量選擇碳化硅然作為首要材料，碳化硅可以在一定程度上提高并改善化工泵機械密封性能，讓其更加穩(wěn)定可靠，最主要是因為碳化硅密度較小，具有很強耐腐蝕性，并且其隔熱效果好，可以耐高溫，因此大多數(shù)工作人員都會將碳化硅作為首要材料。同時，相關(guān)工作人員還需要在化工泵表面進(jìn)行處理，可以布置金屬保護層，避免泵體出現(xiàn)腐蝕，將機械密封金屬與介質(zhì)進(jìn)行隔離，提高化工泵密封性能。

2.2 提高工作人員操作規(guī)范性

除去化工泵自身原因以外，施工人員操作流程也會在一定程度上影響化工泵密封性。因此，化產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員必須對生產(chǎn)人員進(jìn)行相應(yīng)培訓(xùn)工作，提高其操作規(guī)范性，例如施工人員在進(jìn)行雙螺桿泵操作時，不可以在操作時出現(xiàn)中斷情況，并且要保證其平穩(wěn)性，避免泵體出現(xiàn)破壞影響其性能，同時，工作人員還需要對化工泵運動狀況進(jìn)行實時監(jiān)督，尤其是化工泵震動情況，避免震動過大導(dǎo)致其內(nèi)部設(shè)備出現(xiàn)損失，影響其密封性，工作人員可以利用監(jiān)測儀器對其進(jìn)行測量，保證其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、及時性[3]。

2.3 減少化工泵振動

在影響化工泵機器密封性能因素中化工泵振動危害性最大，因此在檢修過程中檢修人員必須對化工泵震動情況進(jìn)行深入分析，結(jié)合化工泵實際工作狀況制定相應(yīng)科學(xué)、合理方案，避免化工泵進(jìn)行運轉(zhuǎn)時震動過大，導(dǎo)致其機械密封泄漏。同時，工作人員還應(yīng)該對兩端軸承間距進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免繞度超標(biāo)導(dǎo)致化工泵機械密封性能下降，可以根據(jù)實際情況對化工泵軸直徑進(jìn)行延長，增加其緩沖長度，避免從根源上解決化工泵振動出現(xiàn)概率，將其密封性進(jìn)行合理優(yōu)化。

2.4 明確檢修重點

檢修人員在進(jìn)行化工泵機械密封檢修時必須明確其重點，要保證其內(nèi)部沒有雜質(zhì)，對其部件進(jìn)行嚴(yán)格檢修，避免零部件出現(xiàn)損壞，影響其密封性。尤其是重要結(jié)構(gòu)一定要將其清掃干凈，并對其進(jìn)行詳細(xì)檢修，如：動環(huán)、靜環(huán)、軸套等，如果在檢修過程中出現(xiàn)發(fā)現(xiàn)動靜環(huán)出現(xiàn)缺陷，如：裂紋、劃痕等，需要其進(jìn)行進(jìn)一步檢查，判斷化工泵是否存在泄漏。而在動靜環(huán)座與密封圈檢修時檢修人員要觀察是否存在傷痕，零件是否變形或者損壞，從而消除異常隱患，提高化工泵密封度[4]。

2.5 應(yīng)用科學(xué)方式

導(dǎo)致化工泵出現(xiàn)機械密封泄漏因素較多，因此檢修人員進(jìn)行相應(yīng)檢修時必須對其進(jìn)行深入分析，根據(jù)其原因進(jìn)行相應(yīng)檢修工作。例如動靜環(huán)端面變形而出現(xiàn)的密封泄漏，檢修人員必須對其斷面進(jìn)行檢查對其變形程度進(jìn)行判斷，如果變形程度嚴(yán)重需要對其進(jìn)行及時更換，并按照相應(yīng)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝配，如果因為材料選擇不恰當(dāng)，導(dǎo)致其密封性差，檢修人員就需要根據(jù)化工泵密封要求，選擇相應(yīng)部件對其進(jìn)行更換，而對于磨損嚴(yán)重的端面檢修人員必須及時將其進(jìn)行更換。

2.6 避開檢修誤區(qū)

一般情況，檢修人員會在以下方面出現(xiàn)誤區(qū)。首先，很多檢修人員會認(rèn)為彈簧壓縮量越大，其密封效果越好，其實不然，當(dāng)彈簧壓縮量達(dá)到一定程度以后，設(shè)備摩擦就會加劇很容易出現(xiàn)磨損情況，尤其是在運轉(zhuǎn)過程如果摩擦力突然增大，就會導(dǎo)致彈簧被燒壞，影響其密封性，并且如果彈簧長時間處于過度壓縮狀態(tài)下，會導(dǎo)致其彈簧失去調(diào)節(jié)性，無法對其余設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，如動環(huán)端面，也會在一定程度上影響其密封性。其次，很多檢修人員都會認(rèn)為動環(huán)密封圈越緊密封效果越好，殊不知當(dāng)動環(huán)密封圈過緊時，會導(dǎo)致封圈和軸套之間接觸壓力增大，導(dǎo)致其磨損出現(xiàn)泄漏情況，并且如果動環(huán)密封圈過緊，也會在一定程度上加增加其阻力，導(dǎo)致動環(huán)密封圈無法進(jìn)行調(diào)整移動。當(dāng)出現(xiàn)工況變化頻繁時，無法及時對其進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致其工作質(zhì)量下降，如果動環(huán)密封圈長期處于緊繃的狀態(tài)，會很容易出現(xiàn)變形，影響其密封效果。除去動環(huán)密封圈，靜環(huán)密封圈也在化工泵機械密封占據(jù)重要地位，大部分檢修人員進(jìn)行檢修時也會出現(xiàn)誤區(qū)，這主要是因為靜環(huán)密封圈處于靜止?fàn)顟B(tài)，其松緊程度會影響密封效果，但是如果靜環(huán)密封圈過緊會導(dǎo)致其密封圈出現(xiàn)變形，影響其效果，并且靜環(huán)密封圈大多數(shù)以石墨為主要材料，脆性較高，長期承受過多壓力會導(dǎo)致其出現(xiàn)破損，一旦靜環(huán)密封圈出現(xiàn)破損，同樣會導(dǎo)致壓力泵出現(xiàn)泄漏情況。

3 結(jié)語

要想保證化工泵機械密封的可靠性，就必須對其裝備進(jìn)行優(yōu)化、改良，良好設(shè)備是保證其密封穩(wěn)定性、可靠性重要基礎(chǔ)，因此，在進(jìn)行化工泵安裝之前相關(guān)工作人員必須做好裝備檢修工作。由于化工泵機械密封滲漏因素較多，工作人員進(jìn)行檢修時需要對其進(jìn)行綜合性分析，尋找出導(dǎo)致其泄漏主要因素，對其進(jìn)行針對性檢修，第一時間解決化工泵機械密封不穩(wěn)定現(xiàn)象。