化工泵機(jī)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(jī)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(xiàng)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(huì)引發(fā)安全事故。因此，相關(guān)工作人員必須對(duì)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(jī)械密封泄漏原因入手，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性解決，從而提高化工泵密封性，促進(jìn)企業(yè)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定增長(zhǎng)。

1 導(dǎo)致化工泵機(jī)械密封泄漏主要原因

1.1 靜試安裝時(shí)出現(xiàn)泄漏

一般情況下，工作人員將化工泵機(jī)械密封調(diào)整、安裝好以后會(huì)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(dòng)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(duì)其泄漏情況進(jìn)行觀察同時(shí)，還可以根據(jù)其泄漏位置對(duì)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(dòng)盤車，當(dāng)工作人員進(jìn)行手動(dòng)盤車時(shí)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(dòng)、靜環(huán)摩擦導(dǎo)致化工泵出現(xiàn)泄漏問題。

1.2 試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)泄漏

試運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生離心力，最主要是因?yàn)榛け迷囘\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(huì)對(duì)化工泵機(jī)械密封泄漏產(chǎn)生一定的阻礙作用，化工泵機(jī)械密封泄漏的原因是因?yàn)閯?dòng)、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(shí)，化工泵產(chǎn)生較大軸向力導(dǎo)致動(dòng)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(shí)，對(duì)其壓縮量考慮不全面，導(dǎo)致其壓縮量較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)摩擦副端面就會(huì)出現(xiàn)破損，最后就是工作人員初期對(duì)其進(jìn)行造型設(shè)計(jì)時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)泄漏

如果化工泵在進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然出現(xiàn)泄漏，多半是因?yàn)樵O(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(cuò)誤、維修人員維修工作不到位。例如化工泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)實(shí)際輸出量較少，大量物質(zhì)會(huì)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(shí)會(huì)產(chǎn)生一定熱量，熱量堆積到一定程度時(shí)氣體就會(huì)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(huì)積累過多沉渣，但一定程度上也會(huì)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(dòng)和停運(yùn)時(shí)，當(dāng)化工泵處于啟動(dòng)和停運(yùn)狀態(tài)下進(jìn)口容易出現(xiàn)堵塞，會(huì)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(huì)導(dǎo)致其壓力過小，對(duì)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(huì)在一定程度上影響化工機(jī)械密封可靠性和穩(wěn)定性，最主要是因?yàn)橐耗ば纬蓵r(shí)如果其壓力過大、密封箱存在內(nèi)壓、彈簧比壓等都會(huì)在一定程度上增加其難度，導(dǎo)致化工泵機(jī)械密封不穩(wěn)定。

2 對(duì)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(huì)運(yùn)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(shí)盡量選擇硫含量較高材料，避免在運(yùn)輸、儲(chǔ)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(duì)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(jī)械密封性能，讓其更加穩(wěn)定可靠，最主要是因?yàn)樘蓟杳芏容^小，具有很強(qiáng)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(huì)將碳化硅作為首要材料。同時(shí)，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(hù)層，避免泵體出現(xiàn)腐蝕，將機(jī)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(huì)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(duì)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(shí)，不可以在操作時(shí)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(shí)，工作人員還需要對(duì)化工泵運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，尤其是化工泵震動(dòng)情況，避免震動(dòng)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(cè)儀器對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，保證其數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、及時(shí)性[3]。

2.3 減少化工泵振動(dòng)

在影響化工泵機(jī)器密封性能因素中化工泵振動(dòng)危害性最大，因此在檢修過程中檢修人員必須對(duì)化工泵震動(dòng)情況進(jìn)行深入分析，結(jié)合化工泵實(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)震動(dòng)過大，導(dǎo)致其機(jī)械密封泄漏。同時(shí)，工作人員還應(yīng)該對(duì)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(jī)械密封性能下降，可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)化工泵軸直徑進(jìn)行延長(zhǎng)，增加其緩沖長(zhǎng)度，避免從根源上解決化工泵振動(dòng)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(diǎn)

檢修人員在進(jìn)行化工泵機(jī)械密封檢修時(shí)必須明確其重點(diǎn)，要保證其內(nèi)部沒有雜質(zhì)，對(duì)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(duì)其進(jìn)行詳細(xì)檢修，如：動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、軸套等，如果在檢修過程中出現(xiàn)發(fā)現(xiàn)動(dòng)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(dòng)靜環(huán)座與密封圈檢修時(shí)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(jī)械密封泄漏因素較多，因此檢修人員進(jìn)行相應(yīng)檢修時(shí)必須對(duì)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(dòng)靜環(huán)端面變形而出現(xiàn)的密封泄漏，檢修人員必須對(duì)其斷面進(jìn)行檢查對(duì)其變形程度進(jìn)行判斷，如果變形程度嚴(yán)重需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)更換，并按照相應(yīng)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行裝配，如果因?yàn)椴牧线x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(duì)其進(jìn)行更換，而對(duì)于磨損嚴(yán)重的端面檢修人員必須及時(shí)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(huì)在以下方面出現(xiàn)誤區(qū)。首先，很多檢修人員會(huì)認(rèn)為彈簧壓縮量越大，其密封效果越好，其實(shí)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(huì)加劇很容易出現(xiàn)磨損情況，尤其是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程如果摩擦力突然增大，就會(huì)導(dǎo)致彈簧被燒壞，影響其密封性，并且如果彈簧長(zhǎng)時(shí)間處于過度壓縮狀態(tài)下，會(huì)導(dǎo)致其彈簧失去調(diào)節(jié)性，無法對(duì)其余設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，如動(dòng)環(huán)端面，也會(huì)在一定程度上影響其密封性。其次，很多檢修人員都會(huì)認(rèn)為動(dòng)環(huán)密封圈越緊密封效果越好，殊不知當(dāng)動(dòng)環(huán)密封圈過緊時(shí)，會(huì)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(dòng)環(huán)密封圈過緊，也會(huì)在一定程度上加增加其阻力，導(dǎo)致動(dòng)環(huán)密封圈無法進(jìn)行調(diào)整移動(dòng)。當(dāng)出現(xiàn)工況變化頻繁時(shí)，無法及時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，導(dǎo)致其工作質(zhì)量下降，如果動(dòng)環(huán)密封圈長(zhǎng)期處于緊繃的狀態(tài)，會(huì)很容易出現(xiàn)變形，影響其密封效果。除去動(dòng)環(huán)密封圈，靜環(huán)密封圈也在化工泵機(jī)械密封占據(jù)重要地位，大部分檢修人員進(jìn)行檢修時(shí)也會(huì)出現(xiàn)誤區(qū)，這主要是因?yàn)殪o環(huán)密封圈處于靜止?fàn)顟B(tài)，其松緊程度會(huì)影響密封效果，但是如果靜環(huán)密封圈過緊會(huì)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(zhǎng)期承受過多壓力會(huì)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(huì)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(jī)械密封的可靠性，就必須對(duì)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(jī)械密封滲漏因素較多，工作人員進(jìn)行檢修時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行綜合性分析，尋找出導(dǎo)致其泄漏主要因素，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性檢修，第一時(shí)間解決化工泵機(jī)械密封不穩(wěn)定現(xiàn)象。