機(jī)泵機(jī)械密封泄漏原因分析及對(duì)策

曹亞祥

（吉林油田儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售公司，吉林 松原 138000）

在我們進(jìn)行油氣生產(chǎn)的過(guò)程中，外輸系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中都會(huì)使用到機(jī)泵，而機(jī)泵運(yùn)行的穩(wěn)定性會(huì)對(duì)外輸系統(tǒng)運(yùn)行的效率產(chǎn)生直接性的影響。如果機(jī)泵在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，就會(huì)對(duì)油氣生產(chǎn)帶來(lái)影響，嚴(yán)重情況下甚至?xí)?lái)嚴(yán)重的安全問(wèn)題，為后期的安全生產(chǎn)工作帶來(lái)了嚴(yán)重的阻礙。通過(guò)對(duì)機(jī)泵運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)查與統(tǒng)計(jì)，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)泵出現(xiàn)故障頻率最高就是機(jī)械密封泄漏，而如何對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行解決就成了人們所關(guān)注的重點(diǎn)。

1 機(jī)泵機(jī)械密封泄漏原因概述

1.1 制造質(zhì)量

在當(dāng)前的泵用機(jī)械密封裝置中，制造質(zhì)量的水平會(huì)對(duì)密封的性能產(chǎn)生直接性的影響，如果在制造過(guò)程中使用的輔助密封材料存在著一定的質(zhì)量缺陷，就會(huì)導(dǎo)致密封性能達(dá)不到預(yù)期效果。除此之外，很多制造廠商為了能提高生產(chǎn)效率，就會(huì)在安裝材料后繼續(xù)釋放應(yīng)力，存放不正確，導(dǎo)致端面出現(xiàn)變形等現(xiàn)象。同時(shí)，制造工藝方面的問(wèn)題與制造技術(shù)員工的專業(yè)技術(shù)水平也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)誤差，進(jìn)而致使機(jī)械密封在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)泄漏。

1.2 安裝質(zhì)量

除了受到制造質(zhì)量的影響外，機(jī)泵的機(jī)械密封安裝質(zhì)量也會(huì)對(duì)密封性能產(chǎn)生重要的影響，在現(xiàn)實(shí)中，由于機(jī)械密封安裝的過(guò)程不夠規(guī)范、密封的預(yù)緊力不夠合理、靜環(huán)與軸線的垂直度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)環(huán)導(dǎo)向圈有卡阻，維修員工技術(shù)水平低，都會(huì)對(duì)安裝質(zhì)量產(chǎn)生一定程度上的影響，容易導(dǎo)致機(jī)械密封在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)失效的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)生泄漏問(wèn)題。

1.3 工況變化

在機(jī)械密封的施工過(guò)程中，工況變化主要是包括工藝介質(zhì)變化與工藝參數(shù)變化。其中，工藝介質(zhì)的密度增加，密封腔中的壓力也會(huì)隨之而增加，主干線備壓突然升高，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致端面所承受的摩擦力增加，而摩擦加劇就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏問(wèn)題；而工藝參數(shù)中，溫度如果升高，就會(huì)導(dǎo)致密封腔中的熱量提高，使彈簧及動(dòng)靜環(huán)周?chē)纬赡z質(zhì)，端面在受熱后會(huì)出現(xiàn)變形，密封環(huán)也會(huì)出現(xiàn)變硬老化等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致泄漏問(wèn)題的出現(xiàn)。

2 機(jī)械密封泄漏問(wèn)題的措施分析

在機(jī)泵機(jī)械密封裝置中，主要是通過(guò)動(dòng)環(huán)、靜環(huán)端面之間的貼合與轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)密封，因此，如何保障動(dòng)環(huán)、靜環(huán)之間貼合的質(zhì)量、靜環(huán)與密封壓蓋安裝質(zhì)量、調(diào)整多大的壓縮量，就成了解決泄漏問(wèn)題的重要內(nèi)容。基于此，要想對(duì)機(jī)械密封泄漏問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，就要加強(qiáng)對(duì)其的日常檢查與維護(hù)，對(duì)密封裝置進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)、制造與安裝，保證動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間具有著較高的貼合質(zhì)量形成良好油膜封。

2.1 設(shè)計(jì)階段的措施分析

在機(jī)械密封的使用過(guò)程中，動(dòng)環(huán)會(huì)受到液體與彈簧的壓力，在此條件下，動(dòng)環(huán)會(huì)貼緊靜環(huán)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，除此之外，還會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的軸向移動(dòng)對(duì)磨損進(jìn)行補(bǔ)償，而這會(huì)對(duì)靜環(huán)與動(dòng)環(huán)的端面比壓產(chǎn)生更高的要求。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，如果端面比壓過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)振動(dòng)發(fā)熱的現(xiàn)象，而端面比壓過(guò)小，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，因此，要保證端面比壓控制在合理的范圍內(nèi)。而要想對(duì)比壓進(jìn)行合理的控制，就需要根據(jù)密封裝置實(shí)際的工作情況進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而保證裝置具有良好的密封質(zhì)量。除此之外，對(duì)于靜環(huán)與動(dòng)環(huán)之間在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的熱量問(wèn)題，要進(jìn)行有效的控制，熱量的產(chǎn)生會(huì)對(duì)密封面液膜產(chǎn)生一定程度上的破壞，進(jìn)而對(duì)裝置密封效果產(chǎn)生影響，因此，需要采取合理的措施進(jìn)行降溫冷卻。

2.2 制造階段的措施分析

首先，制造商需要保證輔助密封材料選擇的合理性，保證輔助密封材料具有較高的質(zhì)量，其次，需要提高制造工藝的合理性，避免出現(xiàn)一味追求生產(chǎn)效率而對(duì)工藝流程進(jìn)行隨意更改的現(xiàn)象；最后，需要提高機(jī)床設(shè)備的精度，保證生產(chǎn)工作人員具有較高的專業(yè)技術(shù)水平，進(jìn)而可以對(duì)密封裝置的制造誤差進(jìn)行有效的控制，實(shí)現(xiàn)制造精度的進(jìn)一步提高。

2.3 選型階段的措施分析

要想保證機(jī)泵機(jī)械密封效果，就要對(duì)密封裝置的材料進(jìn)行合理的選擇。在正常情況下，靜環(huán)與動(dòng)環(huán)所使用的材料主要為硬質(zhì)的合金、樹(shù)脂與碳化硅等。而在材料的實(shí)際選用過(guò)程中，不僅需要對(duì)材料本身的性能進(jìn)行分析，還要了解輸送介質(zhì)潤(rùn)滑性能、腐蝕性、密封圈化學(xué)性能和物理性能，才能匹配合理，還需要保證材料與施工的工況相符合。在對(duì)材料性能進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，需要對(duì)材料的導(dǎo)熱性、強(qiáng)度、剛度與耐磨性進(jìn)行綜合性分析。只有保證材料的各方面性能都符合實(shí)際工況要求，才能進(jìn)一步提高機(jī)械密封的密封效果，進(jìn)而避免出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。

2.4 安裝階段的措施分析

機(jī)械密封安裝質(zhì)量的提高是保證機(jī)械密封質(zhì)量的主要措施之一，在實(shí)際的安裝過(guò)程中，為了可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械密封安裝質(zhì)量的提高，就要對(duì)一些安裝質(zhì)量方面的通病進(jìn)行有效的規(guī)避，首先，需要保證安裝人員具有較高的技術(shù)水平，使安裝人員在實(shí)際的工作過(guò)程中可以根據(jù)相應(yīng)情況進(jìn)行靈活的變通。然后，需要提高工作人員的責(zé)任心，使其在實(shí)際工作中可以保持高度的責(zé)任心，對(duì)安裝尺寸公差要嚴(yán)格遵守確保不超差，對(duì)相應(yīng)的安裝規(guī)范進(jìn)行嚴(yán)格的遵守。

2.5 檢修方面的措施分析

對(duì)機(jī)泵機(jī)械密封進(jìn)行定期的巡檢及檢修是預(yù)防問(wèn)題與發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的重要手段，但在實(shí)際的巡檢檢修過(guò)程中，很多技術(shù)員工沒(méi)有很好地將這相工作落到實(shí)處，只是將該項(xiàng)工作作為了一項(xiàng)例行事項(xiàng)，在檢修過(guò)程中往往都是走走過(guò)場(chǎng)。而此類現(xiàn)象就導(dǎo)致在問(wèn)題出現(xiàn)后，無(wú)法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，也就無(wú)法在第一時(shí)間采取相應(yīng)的措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。因此，員工在進(jìn)行檢修的過(guò)程中，需要對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，對(duì)此可以建立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度，來(lái)提高員工在檢修過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)，從而提高檢修工作的質(zhì)量。

3 檢修過(guò)程的注意事項(xiàng)概述

在對(duì)機(jī)泵機(jī)械密封進(jìn)行檢修的過(guò)程中，總是會(huì)存在一些誤區(qū)，而導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因基本上都是由于檢修人員對(duì)于機(jī)械密封重要元件與相應(yīng)密封原理理解不夠透徹而導(dǎo)致的。

機(jī)械密封又被稱作為端面密封，機(jī)械密封的泄漏點(diǎn)主要有五處：（1）動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的密封；（2）軸與軸套之間的密封；（3）泵體與端蓋之間的密封；（4）靜環(huán)和底座的密封；（5）動(dòng)環(huán)和軸套的密封；而在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，泄漏現(xiàn)象一旦出現(xiàn)，可以通過(guò)對(duì)靜環(huán)座進(jìn)行調(diào)整，就可以進(jìn)行消除，但大多數(shù)情況下需要進(jìn)行拆除，重新更換密封。

由于工況變化、操作問(wèn)題與維護(hù)情況而引起的密封失效主要包括以下六種情況：（1）長(zhǎng)時(shí)間憋壓而導(dǎo)致密封出現(xiàn)損壞；（2）在泵內(nèi)循環(huán)的過(guò)程中，存在大量介質(zhì)，降低了泵的輸出，使熱量不斷積聚，進(jìn)而導(dǎo)致介質(zhì)出現(xiàn)氣化，引發(fā)密封失效；（3）停運(yùn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，且在重新啟動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有手動(dòng)盤(pán)車(chē)，進(jìn)而導(dǎo)致摩擦副出現(xiàn)損壞，密封失效；（4）軸與軸套裝配彎曲度超標(biāo)也會(huì)造成泄漏；（5）在多段泵中平衡間隙磨損大止推軸承磨損也會(huì)使密封漏，（6）動(dòng)環(huán)與軸套之間鎖緊問(wèn)題。因此，在機(jī)泵進(jìn)行正式運(yùn)行前，需要對(duì)機(jī)泵進(jìn)行有效的檢查與維護(hù)，保證機(jī)泵的各項(xiàng)性能都符合實(shí)際要求，可以進(jìn)行正常的運(yùn)行。

在機(jī)泵機(jī)械密封運(yùn)行過(guò)程中，需要將密封面沉浸在液體中，進(jìn)而保證密封的使用壽命。對(duì)于連接設(shè)備的管道也需要進(jìn)行清理，保證管道系統(tǒng)沒(méi)有雜物，如果管道系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中存在雜物，就會(huì)導(dǎo)致雜物進(jìn)入密封中，進(jìn)而對(duì)密封壽命產(chǎn)生影響，當(dāng)前，很多的設(shè)備密封提前失效都是因?yàn)檫@種原因。此外，還需要保證冷卻系統(tǒng)的開(kāi)啟，一般情況下，無(wú)論設(shè)備是否處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，都要保持冷卻系統(tǒng)的開(kāi)啟，特別是在熱介質(zhì)輸送過(guò)程中。對(duì)潤(rùn)滑狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，嚴(yán)格遵循“三級(jí)過(guò)濾”制度，保證機(jī)泵具有良好的工作環(huán)境，提高運(yùn)行的平穩(wěn)性，機(jī)泵運(yùn)行平穩(wěn)可以在一定程度上提高機(jī)械密封的效果。在進(jìn)行新設(shè)備的使用過(guò)程中，首次運(yùn)轉(zhuǎn)可能會(huì)出現(xiàn)輕微泄漏現(xiàn)象，該現(xiàn)象屬正常范疇，隨著密封的不斷磨合，泄漏量也會(huì)隨之降低，直至不出現(xiàn)泄漏。如果依舊持續(xù)性泄漏，就說(shuō)明密封系統(tǒng)出現(xiàn)了損壞。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的情況也會(huì)對(duì)密封壽命產(chǎn)生一定的影響。泵氣蝕會(huì)和抽空對(duì)泵工況產(chǎn)生影響，同時(shí)，對(duì)于密封也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。氣蝕會(huì)導(dǎo)致軸進(jìn)行擺動(dòng)，抽空會(huì)導(dǎo)致靜環(huán)脫落，甚至導(dǎo)致軸承出現(xiàn)損壞，而在此情況下，密封腔會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱的情況，進(jìn)而密封面之間的液膜會(huì)受到損壞，導(dǎo)致密封失效。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，提高密封的質(zhì)量，避免出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，可以在很大程度上降低機(jī)泵出現(xiàn)故障的概率，使密封裝置使用的壽命得到提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。