化工用泵機械密封泄漏與檢修

陳 剛

（九江檢安石化工程公司，江西九江 332000）

0 引言

化工用泵是化工生產過程的核心部件，對化工產物的產出效率有很大影響。化工用泵中有少量流體，這些流體和泵外大氣間存在壓差。為防止漿體發生泄漏，首先就要在化工用泵的運行時設置對應的密封設備。常見的密封設備有很多種類型，如浮動密封設備、機械密封設備、動力密封設備和填料密封設備等。由于多方面因素影響，密封泄漏情況還是時常出現，導致材料浪費，自然環境受到污染。從機械密封設備泄漏的原因角度進行分析，提出解決措施，防止化工用泵機械密封出現問題。

1 化工用泵機械密封原理

在一組相對運動的環端面上構建化工用泵的機械密封，通過一個隨軸運動的環端面以及固定面組成。運動環端面和固定環端面之間近乎零縫隙的緊密貼合，能夠使化工用泵形成機械密封。在大多數情況下，要通過靜環、動環、壓縮元件和密封元件配合使用，達到化工用泵機械密封的目的，要使靜環和動環形成摩擦副。化工用泵在運行過程中，壓緊元件的壓力以及密封液體能夠將雙環緊壓，還能夠在雙環間形成一層液體膜來強化化工用泵的密封效果。壓緊元件的壓力比較大，在設備停止運行時也能夠使泵端面間保持緊貼狀態，防止密封介質泄漏和雜質進入密封端面內。

2 化工用泵機械密封泄漏的原因

化工用泵機械密封出現泄漏的原因有很多種，這和機械設備密封的內部原因有直接關系，但也會受到外界的影響。在通常情況下，化工用泵機械密封出現泄漏的主要原因有腐蝕損壞、熱損壞和機械損壞等問題。機械設備密封的內部結構比較復雜，運行的場地和環節也多樣化，常見原因如下。

2.1 化工用泵型號選擇出現問題

選擇不合型號的化工用泵非常容易對環端面產生損害。根據化工用泵密封形式的種類，可以將機械密封分為內裝飾密封、外裝飾密封、單面密封、平衡性密封和非平衡型密封等多種類型。一旦盲目選擇化工用泵型號，不根據化工用泵運行的具體需求考量，很容易出現環端面壓力較大或者壓力較小的情況，從而對環端面的穩定性產生很大影響。在環端面壓力較大時，摩擦副之間液膜無法形成，使得固定環端面和運動環端面之間摩擦過大出現嚴重磨損，密封件變形，最終導致泄漏。如果環端面壓力較小，固定環端面和運動環端面之間不能進行有效摩擦，出現打滑，導致化工用泵不能正常運行。

2.2 外界因素的不良影響

化工用泵在運行過程中會受到很多外界因素的不良干預，一旦沒有及時采取有效的改良措施，就會導致化工用泵發生泄漏，影響化工生產正常運行。目前常見的、容易導致化工用泵密封效果失效的外界因素有化工用泵機械密封的振動幅度過大導致的泄漏。如果化工用泵機械密封的振動幅度過大，會導致機械密封裝置直接失效。這種情況的主要原因在于設計問題、軸承的精度出現偏差、聯軸器的平行度過低以及徑向力太大等因素。還有一種常見原因是化工用泵的軸向竄動量過大。將化工用泵進行機械密封，首先要保證密封面能夠承受一定比壓。大多數情況下，為保證化工用泵能夠發揮機械密封的效果，要控制化工用泵軸的竄動量小于0.5 mm，以達到合理的比壓值。

2.3 材料選擇出現問題

材料對化工用泵機械密封效果也會產生直接影響。多種類型的材料適用于多種工作環境的需求，如果材料選擇不合適，會導致密封設備密封效果不良，導致化工生產出現問題。在選擇密封圈材料時，首先要對化工用泵的具體工作場地、需要壓力和轉子轉速等多種因素進行考察，再選擇合適的密封圈材料。如果不能先對化工用泵的工作需要進行考證，盲目選擇密封材料，就會導致所選材料不滿足化工用泵的工作需要。化工用泵無法起到較好的密封效果，還會導致密封圈的使用壽命縮短，增加化工生產的投入成本，加大化工企業的生產負擔，不利于化工企業的長遠發展。

3 化工用泵機械檢修措施

化工用泵是進行化工生產的關鍵裝置，它的運行狀態對化工生產的整個過程都產生影響。因此，化工用泵的機械密封對于裝置設計、后期加工以及整體的裝配水平都有較高要求。機械密封裝置實際應用時，要保證機械密封技術的需求和使用有一定協調性。化工用泵機械密封對于有關工作人員的專業素養水平也有很高要求。列舉一些能夠有效解決化工用泵機械密封問題的措施。

3.1 選擇優質材料

在選擇化工用泵的過程中，要盡可能選擇含硫量比較高的材料。選擇摩擦副時要選擇氮化硅或者碳化硅材料，從而全面提升化工用泵的機械密封性能。碳化硅材料的強度比較高、密度比較低、抗腐蝕性和隔熱性都比較好，還耐高溫以及耐磨，因此能夠用于制作摩擦副。為防止化工用泵受到其他介質的腐蝕和磨損，要在泵表面建立一個金屬保護層。通過金屬保護層將泵中的介質和機械密封金屬進行分層隔離，防止介質腐蝕化工用泵。可以選擇合金鋼作為金屬材料的首選，這種材料中加入了鐵、碳等多種元素，具有韌性好、耐高溫、耐磨損、強度高等優點。但是這種材料生產成本比較高，且生產工藝比較復雜，不能廣泛應用。選擇化工用泵機械密封的材料時，要想明確化工用泵中的介質屬性，還要結合化工用泵運行時的實際場地和周圍環境，綜合多方面因素選擇材料，從而保證選擇的材料符合多方面需求以及控制成本造價。

3.2 重視振動問題

化工用泵振動情況會對化工用泵機械密封性能產生直接影響。因此對化工用泵機械密封性能進行檢修的過程中，還要觀察和分析化工用泵的振動情況，根據化工用泵的運行狀態采取一定改善手段，盡可能減小化工用泵運行時的振動，避免振動對化工用泵機械密封性能產生影響。為防止化工用泵泵軸的撓度過大，對化工用泵機械密封性能產生一定影響，還要縮小兩端軸承之間的距離，還可以加大化工用泵軸的直徑，多方面減少振動因素對化工用泵機械密封性能產生的影響。

3.3 控制好彈簧壓縮量

要對化工用泵的彈簧壓縮量進行嚴格把控，并不是彈簧的壓縮量越大，化工用泵機械密封效果越好。彈簧壓縮量過大，會使摩擦副的摩擦力隨之加大，導致摩擦損失大幅度增加，使摩擦副的損害加大，最后導致化工用泵機械密封出現泄漏。嚴重時摩擦副會燒毀，嚴重威脅整個化工生產的安全。如果彈簧伸長量過大，就會出現運動環端面無法運動的情況，導致化工用泵的機械密封效果失效，最終導致化工用泵出現泄漏。

3.4 密封面出現扭曲的解決措施

如果化工用泵的密封面出現扭曲，可能是沒有進行合理冷卻，使化工用泵熱應力不均。可以通過調節冷卻水或者控制沖洗液流量，保證密封面充分冷卻，達到潤滑狀態。去除化工用泵流體中的雜質。化工用泵的操作壓力超出了預期設計值。這時要降低化工用泵的操作壓力，使其恢復到正常工作值。

3.5 彈簧失效的解決措施

彈簧失效一般是由于固體顆粒物堆積過多。可以針對有沉積物的介質，使用有金屬波紋的空心管進行密封。要盡可能使用大彈簧進行密封，避免使用小彈簧。高溫碳化、分解產物以及腐蝕產物也會造成化工泵的彈簧失效。這時要在密封機構中及時清理彈簧，保證彈簧干凈和清潔。

3.6 按照規范進行操作

要盡可能減少工作人員的操作失誤，避免錯誤操作對化工用泵機械密封性能產生的影響。在操作雙螺桿泵過程中，要保持平穩狀態，防止對雙螺桿泵產生影響。在化工用泵運行過程中，還要密切觀察裝置的運行狀態，尤其是化工用泵的振動情況。要使用專業的檢測儀器進行精準測量，對化工用泵振動進行一定控制。

3.7 日常維護中的檢修問題

對化工用泵進行維護過程中，要對機械密封零件的松動情況進行反復檢查，防止部件松動引起化工用泵泄漏。還要防止雜質進入斷面，造成設備運行異常。在化工用泵停止運行后，要對泵內介質進行檢測，防止這些介質干燥形成結晶，對密封面產生損害。化工用泵停止運行時，溫度較低，這種低溫環境也會離析出結晶體。再次使用化工用泵之前，要采取事先加溫或者沖洗的方式，防止端面出現損壞。要對沖洗以及冷卻裝置進行檢測，保證其能夠正常運行。要排查機械設備中的異常情況，防止設備軸承損壞。

4 結束語

有必要對化工用泵的機械密封泄漏和檢修進行一定探究。針對泄漏原因和檢修需要側重的問題進行解讀，提出一些行之有效的解決措施。在實際應用中，要結合設備具體情況進行具體分析，選擇有針對性的檢修措施，提高化工用泵安全運行保障。