化工用泵機械密封泄漏與檢修問題

吳 威

（大慶石化公司塑料廠，黑龍江大慶 163714）

0 引言

目前，化工用泵在化工生產過程中承擔著舉足輕重的作用。化工用泵一般主要采用機械密封的方式，防止化工介質出現泄漏。化工用泵的使用環境、裝置運行與操作環境、維護保養情況、零部件裝配情況都會影響到化工用泵的密封效果。只有對化工用泵的各個零部件進行質量嚴管和定期維護，才能保障化工企業經濟效益。化工用泵在石油生產過程中經常受到復雜環境，以及高溫、高腐蝕、高壓力的影響，很容易出現故障，影響正常工業生產。因此，化工企業必須對化工用泵的檢修問題給予足夠重視，針對出現的問題給出可行性建議和措施。

1 機械密封原理和結構組成

機械密封一般有一對或數對垂直于軸的端面，這些端面在流體壓力和補償機構的彈力作用下相互貼合在一起，進行相對運動，端面間形成一條極其微小的縫隙。如果有介質通過該縫隙，會形成一層極其微薄的液膜，產生一定阻力，防止介質滲漏出來。液膜在摩擦端面間同時起到潤滑作用，使得密封達到最佳效果。若二者沒有緊密配合在一起，則會造成密封不嚴密，導致介質泄漏。

機械密封主要組成：①機械摩擦副，主要由動環和靜環組成；②輔助密封圈，靜環輔助密封圈和動環輔助密封圈；③防轉銷及彈性補償機構等。

2 泵用機械密封泄漏問題

2.1 突發性泄漏

化工用泵在實際工作過程中，會由于泵抽真空或者強烈振動，導致補償彈簧或傳動銷脫落或者斷裂，使機械密封端面異常磨損，造成動靜環冷熱狀態的突變，使得密封表面造成嚴重變形，引起密封泄漏。為此，需要及時更換化工用泵的相關零件，否則會造成介質泄漏。

2.2 試驗性泄漏

化工用泵在安裝過程中要嚴格規范操作流程。如果在實際安裝和使用過程中沒有按照規范進行操作，就會造成化工生產試驗中出現介質泄漏。對機械動靜環進行試驗中，會由于安裝失誤，使后期運作過程出現碰撞，造成零部件損壞，進而出現介質泄漏問題。在化工用泵安裝過程中，如果沒有及時清除安裝過程中的外部物質，使得物質夾雜在其中，就會嚴重影響試驗時的機械密封效果，出現泄漏問題。

2.3 壓力性泄漏

化工用泵在啟動或者停止時會因進口堵塞或者介質中的氣體，使得密封腔內存在一定負壓，引起密封端面干摩擦和密封泄漏。一定情況下高壓也會導致泵用機械密封泄漏，密封腔內過大的總比壓和彈簧比壓會破壞液膜的形成，這也在一定程度上加大了密封介質泄漏的風險。

2.4 運轉性泄漏

泵用機械密封使用過程中，會面臨泵體相關零件受力不均導致的端面變形，摩擦熱量和端面比壓造成的動靜環熱變形等一系列泄漏問題。由于動靜環存在一定水垢，無法及時對磨損部位進行補償，動靜環密封面中的軸線也存在較大誤差，材料選擇不當導致機械密封腐蝕。這些問題都會造成密封失效，造成介質泄漏。

2.5 腐蝕失效

化工用泵在使用過程中因受到外界物質的影響很容易造成嚴重腐蝕。當腐蝕嚴重時，就會造成密封泄漏。化工用泵經常出現的腐蝕主要有表面腐蝕、點腐蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕。表面腐蝕是對泵用機械密封表面進行腐蝕，腐蝕嚴重會出現穿孔現象。點腐蝕是指彈簧套在使用過程中，出現輕微腐蝕或者是一片區域范圍內的腐蝕，嚴重情況也會出現穿孔現象，相對來說這種腐蝕影響較小。晶間腐蝕是泵體的底座容易受到敏感介質影響而產生腐蝕。應力腐蝕是機械密封泵中的金屬管和彈簧管在使用過程中容易受到介質的腐蝕，出現斷裂，導致機械密封出現泄漏。

3 化工用泵機械密封檢修問題

化工生產過程中的化工用泵種類繁多，不同類的化工用泵在實際使用中會出現不同問題。其中，最為常見的就是機械密封泄漏問題。化工用泵在工作中常出現一些問題，其中需要維修的主要是以下2 種情況。

（1）相對于其他工業生產，化工生產環境非常復雜，面臨很多不可控因素。在實際生產過程中會遇到高溫、高壓、高強度腐蝕等惡劣環境，這些都會對化工用泵造成嚴重損壞。為此，對化工用泵的制作質量和使用規范提出了更為嚴格的要求。化工用泵的泵體會在實際工作中，根據當時周圍環境因素發生改變，受到腐蝕是最常發生的情況，也會影響泵體振動，嚴重影響化工行業的生產經濟效益。最為嚴重的還會引起爆炸和火災事故，造成人員傷亡以及中毒，給企業造成不可估量的損失，需要對泵體進行維修。

（2）化工在生產過程中會經歷較長生產時間，使得化工用泵長時間處于復雜的工作環境，造成很多細節方面的損壞，出現許多小問題，如元件磨損、管體開裂和動靜環斷裂等。這些問題檢修人員都要進行嚴格認真的密封檢查，保證各個環節都能得到嚴格把控。

4 化工用泵機械泄漏問題的解決策略

4.1 建設期泄漏問題解決策略

因為建設期化工用泵的特殊性，要對化工用泵進行提前預防。根據容易出現的問題，提前進行預判，做好一系列防治措施。建設期化工用泵會因為一些特殊原因，造成工作人員使用不熟練。為此要對施工管理人員進行嚴格管理和培訓，加大成品的保護力度。制定完善的保護措施，對人為因素造成的機械密封磨損問題進行控制，延長機械密封使用年限。同時也要對容易損壞的零件列出清單并且制定儲備計劃，避免長時間不使用造成密封配件老化，減少出現泄漏問題。

要及時更換處理泵體內的冷卻水和液體，保證密封膠圈內潤滑液的充分利用，在使用過程中及時除去水中雜質。將泵體工作的操作壓力調到正常值，保證密封膠條表面清潔。一定要擰緊泵體螺母的螺蓋，所有零件都要調試到正常值。如果發現膠圈的密封面出現劃痕，要及時分析原因，是裝配掌握不好還是進入其他雜質，根據可能存在的問題采取相應整改方法。利用人工或者機械研磨雜質，消除液體中的異物。如果相關零件受損，例如，動靜環斷裂、O 形環出現擦痕或切口，要根據安裝經驗和制造缺陷，及時處理損壞問題。

4.2 生產階段問題解決策略

4.2.1 機械受力處理

化工用泵在實際工作過程中，會對化工用泵的泵體造成一定區域內的磨損，情況嚴重會造成泵體出現裂縫或者漏洞。因此，在修理過程中要注意化工用泵受力問題。如果對受力位置不能做出明確維修，就需要工作人員收集和整理化工用泵不同運作時間的不同數據，以掌握不同運行狀態下的具體受力狀態。通過改變作用力或加固化工用泵外殼的方法，來減少外界對化工用泵的壓力。

4.2.2 化學反應處理

首先，要嚴格檢查化工用泵的設計和生產，對化工泵體的外殼進行腐蝕能力的相關測試，提高泵體的抗腐蝕能力。選用耐久性的材料作為化工用泵的主要制作材料。其次，要實際管理和調整化工用泵的安裝工作，保證用泵周圍環境設施的安全性。

5 機械密封性問題解決策略

5.1 安裝防故障設備

化工用泵出現問題，必然和實際操作或泵體內部結構有著重要的關系。尋找故障，就要分析調查一切能夠引發問題的原因，找出誘因。根據原因安裝防故障設備，選擇適合泵體的安裝材料來解決密封泄漏問題。一定要選擇抗腐蝕性的材料，這樣才能大大減少環境侵害，延長使用年限。可以選用陶瓷零件，因為陶瓷在使用中不容易和空氣發生化學反應，能提高使用效果。

5.2 提高操作員的專業技能

泵體出現密封泄漏問題，除了泵體自身原因還離不開技術人員的專業技能。如果技術人員沒有過硬的技術本領，就會造成使用期間操作不當，引發不良后果。為避免發生此類問題，需要對工作人員加強相關專業知識技能培訓。在使用和安裝過程中一定要遵守安裝使用說明書，并且派指定人員定期維護設備。

5.3 機械密封的維護與檢修

化工用泵在日常維護中，要注意經常檢修泵體零部件，防止干摩擦和間歇運行的機械。同時也要注意機械密封部件松動，以及化工用泵停止使用后因介質干燥形成的結晶物質。如果沒有對結晶物質進行及時處理就會使密封面劃傷。為此下次使用前，要用沖洗方法防止端面劃傷。還要觀察沖洗裝置工作是否正常以及設備運行過程中是否出現異常現象。如果要對機械密封進行檢修，打開之前要熟悉密封相關資料以及機械密封結構，做好安全防護，根據泄漏原因進行恰當維修。

6 總結

研究分析化工企業的化工用泵密封泄漏以及檢修問題。根據經驗，在不同使用階段化工用泵都會出現不同問題。為此，需要對化工用泵進行技術處理和日常維護，這樣才能有效提高化工用泵的使用效率，保證化工企業經濟效益。