化工機械密封故障原因及解決策略

王志躍

摘 要：隨著我國工業化進程的不斷加快，在化工企業的發展過程中，一定要做好特殊物質的密封處理，加強對機械設備的密封管理。在當前的石油化工企業中，主要使用磁力泵和屏蔽泵進行密封處理，但是這兩種機械設備在使用過程中，還存在一些影響因素，容易引發泄漏事故，一定要及時維修，進行有效處理。

關鍵詞：化工機械;密封故障;原因;解決策略

化工機械設備如果出現密封失效后其他異常問題，將直接導致設備損壞，進而對后續的生產作業過程帶來嚴重的負面影響。鑒于此，要保證化工設備的正常有序運行，就必須加強對機械密封質量的控制，確保機械密封的可靠性和持久性。

1 機械密封技術概述

1.1 機械密封技術

機械密封技術，是指對機械裝置開展的密封技術，其密封對象尤以旋轉機械為主。對于旋轉機械的組成結構而言，傳動軸是其中至關重要的一項構成原件。然而，因為傳動軸屬于是一種滾動裝置，因此傳動軸與設備相互間會產生空隙，同時，為了減少摩擦力提升功率，還要借助機油等流通介質進行潤滑。而密封環則可主用于對傳動軸與設備相互間的潤滑介質進行有效密封，并且密封環要在流體介質壓力與裝置壓力下保持有效貼合，以此一方面避免流體介質流出，另一方面，確保機械裝置的有序運行。通常情況下，密封環主要由動環、靜環組成。其中，在壓力的影響下，動環會不斷向靜環靠近，不過動環與靜環相互間要保持必要的壓力以保障流體介質的正常工作。因此，對動環、靜環的材質提出了較為嚴格的要求，它們不僅要耐壓耐熱，具備一定的延展性，還要保證彼此間不會產生過大的摩擦力，如此方可保障機械的有序運行。

1.2 機械密封技術的優缺點

對于機械密封技術的優點而言，機械密封技術應用范圍十分廣泛，一方面，機械密封技術的種類眾多，可應對多種不同的情況，比如在高溫情況下，可選取石墨作為機械密封技術的應用材料，由于該種材料有著極佳的耐熱性。又如，在外力極大的情況下，可選取鋼類材料制成密封環，鋼類材料憑借其可靠的延展性，在外力沖擊下，不易于發生折斷情況。由此表明，在面臨各式各樣的特殊情況時，機械密封技術可實現有效可靠的應對。另一方面，在諸如水、油等特殊環境下，機械密封可持續成效很長一段時間，并且即便是在一些化學性的腐蝕性物質中，也可維持發揮數個月的效果。在保證長效的同時，機械密封效果并不會出現減弱情況，可始終保持一個理想的水平上。最后，機械密封還有著十分長久的“保質期”，相關人員不需要擔心機械密封會受到外部環境的影響，以此可極大地減少了人力物力的投入。對于機械密封技術的缺點而言，雖然該項技術近年來實現了不斷發展，然而，依然難以緊隨現代社會的發展腳步，伴隨著科學技術的不斷發展，機械密封技術已難以滿足人們的多元需求，受密封環限制影響，設備與轉動軸相互間的流體介質不會外泄，但密封環受長期磨損或腐蝕性物質腐蝕的影響，也極易出現損壞情況。比如，當石墨形成的密封表面遇到溫度超過170℃或過熱情況時，石墨表面會發生腐蝕問題;又如，在腐蝕介質的影響下，金屬環表面也會發生相應的腐蝕問題。這一系列因素都會對機械密封的時間造成不利的影響，進而致使可能會引發一些意外。為此，必須推進機械密封技術的不斷發展完善，使機械密封技術具備更可靠的抗性以及更長久的使用時間。

2 化學機械密封泄漏的主要原因

2.1 摩擦失效導致的泄漏

在化工設備工作的同時，其內部的動環和靜環經常會出現摩擦，摩擦所產生的熱量，會給化工機械造成較大的影響。首先，這些摩擦會影響機械密封的磨損，影響其正常使用;其次，如果密封副的一端出現磨損，那么，會使得密封件出現一定程度的松動，導致泄漏情況的發生。因此，相關企業可以根據零件的摩擦狀況，進而查找密封泄漏的原因。

2.2 腐蝕原因引發的泄漏

在化工領域，有相當一部分的化學制品有一定程度的腐蝕性，為此，許多設備會被化學制品腐蝕，大致有三類腐蝕類別：其一，表面腐蝕，這大多是受腐蝕介質的作用，導致機器表面出現腐蝕問題。其二，晶間腐蝕，此是因為表面腐蝕太嚴重導致的。其三，點腐蝕，這大多是因為碳化鎢環的不銹鋼環座是采用銅焊的方法相連的，為此較易產生點腐蝕問題。

2.3 過熱損傷造成的泄漏

熱度過高是機器密封泄漏的一個重要要素，其不僅會導致密封機械形狀發生變化，還會致使機械出現熱裂問題。在一般狀況下，若熱應力很大，便會導致密封的表面產生縱向開裂問題，也就是熱裂。在特定時期內設備受到熱負載的影響，也許會發生熱裂問題，此外，因為受到冷卻系統中斷、干摩擦等要素的作用，會對化工設備密封的成效造成較大影響。若介質潤滑度不理想，配對材料組合不科學，均會致使摩擦熱的出現。若摩擦熱無法第一時間消散，便會產生熱裂紋問題，致使泄漏故障出現。

2.4 密封零件失效導致的泄漏

在大多數情況下，化學機械密封的零件指的是輔助密封圈的失效。輔助密封圈又叫作O形圈，隨著時間的推移，O形圈會出現老化、變形及扭曲等狀況。所以，企業的相關部門在應該選擇合適的材料，例如，選用耐高溫、硬度較大的橡膠O形圈，并采用溝槽式的裝配方式，在必要的時候，可以選用復合材料。

2.5 化學腐蝕導致的泄漏

在很多情況下，在接觸到腐蝕性的介質以后，化學機械密封的表面就會出現腐蝕現象，有時可能會在表面形成點腐蝕，甚至是晶間腐蝕，進而深入到設備的內部，進一步破壞而引起金屬斷裂現象。此外，機械密封所使用的零件一般都非常的精密，但是，由于受壓力、溫度和滑動速度等因素的影響，會使得機械密封零件腐蝕的速度加快。因此，在處理具有較強腐蝕性的液體時，相關部門可以采用雙端面密封的方式，盡可能減輕對密封件的腐蝕程度。

3 解決化工機械密封泄漏問題的措施

3.1 優化設計

當靜環和動環密封面處在工作狀態下時，將會產生大量熱量，這就會導致密封裝置的溫度顯著增高，若這些熱量無法有效排除，將造成動環間的液體出現汽化現象，進而破壞液膜，引發磨損問題，與此同時，溫度的上升也很容易使密封元件出現變形或者老化等問題，由此可見，機械密封長時間處在高溫環境下將很容易導致其功能失效，所以要從根本上避免這類問題的發生，就必須在設計的時候全面考慮到機械密封裝置在不同工作條件下最應當采取的冷卻措施，進一步優化設計方案。

3.2 合理選擇材料

只有科學合理地選擇原材料，才能確保機械密封裝置達到良好的密封效果，同時這也是延長設備使用年限的重要手段。相關人員在實際選擇機械密封裝置材料的時候，應當對材料強度、導熱性、耐磨性等進行全方位考慮，確保其能適應復雜的工作環境。

3.3 提高安裝的規范性

若安裝不符合規范要求，將會使機械密封泄漏出現的幾率大幅上升，所以，應當嚴格加強對安裝規范性的把控。首先，應采用科學合理的機械密封安裝方法。一般來說，動環密封腔和動環密封圈之間應當留出3～5mm的空隙，在實際進行靜環安裝操作的時候，端面應當用千分表找正，彈簧壓縮量的誤差應當控制在上下0.2mm之間，且機械密封安裝完成之后必須進行一天以上的零荷載運行。其次，應做好機械密封配合工作。軸和法蘭的垂直度不能高于0.5mm，在進行動環密封圈安裝的時候，應對其軸端部位進行修光，加強日常操作維護，強化設備安裝質量。

4 結束語

綜上所述，隨著社會的發展，化學機械密封被廣泛應用于化工行業，然而，化工機械密封總會由于各種各樣的原因導致泄漏，如摩擦、腐蝕、溫度等方面的因素引起的。所以，為保證化工機械良好的密封效果，本文以化工機械密封為研究對象，闡述了其可能會發生泄漏的原因，并提出了相應的解決措施，進而提高了化工機械密封的性能。

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