機械密封在機泵上的應用及故障處理

董奕平

（中油國際管道公司中緬油氣管道項目，北京 100029）

0 引言

根據相關調查和研究可以發現，就目前階段天然氣化工中機械密封出現故障的原因，在很大程度上是因為軸的密封效果不佳所致。在機泵運行過程中，一旦因為密封問題發生故障，便會導致溶液大量噴出。如果沒有對其進行有效、及時管理，將會嚴重影響設備使用效果，也會在一定程度上影響著操作人員的生命安全。為此，相關工作人員需要對此給予足夠重視，根據機泵在機械密封中所存在的問題，進行針對性解決。研究機械密封在機泵上的應用和故障處理具有積極的意義。

1 溶液循環泵中機械密封的應用及結構

本文所述機泵特指溶液循環泵中的多級臥式離心泵，在機械密封方面，則指的是結構較為緊湊的一種集裝式機械密封。具體來看，其處于工作狀態時，壓力保持在9 MPa 以下，工作溫度保持在60 ℃以下，軸外徑常保持在6 cm 多。在機械密封工作中，主要會利用到WC 和SC 摩擦副，因其強度和硬度優勢較為明顯，使得其在現階段工作中得到了廣泛應用。從導熱性能來看，其優勢較為明顯，配合耐高溫和抗老化性能的氟橡膠，即便在高溫條件下，也能夠保持良好密封性效果。另外，為了保障該機械在轉動時的平穩性和穩定性，其選用了靜止式的緩沖補償機構。近年來，科學技術的發展推動了機械密封技術逐漸向成熟化方向發展。其中，波紋管密封技術作為一種新式機械密封技術，在現階段工作中得到了廣泛應用，并且取得了良好效果。伴隨著其應用范圍的擴大，對其技術性、安全性和密封性也提出了更高要求。

2 機械密封出現泄漏的原因

2.1 抽空現象的影響

在物料運輸過程中，如果機泵出現了抽空現象，其內部彈簧功能便會失效。從深層次來看，這還會導致系統內部各個結構發生失調現象，從而嚴重影響系統穩定運行。另外，當彈簧失效之后，還會和密封副發生劇烈的摩擦，影響機械密封效果。

2.2 設備老化問題的影響

因機械設備使用壽命較長，在長期運轉過程中，會因為滑動密封面長期使用出現磨損、硬化、老化等現象。如果沒有對其進行及時維修，在與軸、軸套接觸時，可能會產生卡頓和損害現象。從其影響來看，也會導致彈簧出現受損、變形等現象，從而嚴重影響機泵機械密封效果。

2.3 焦化和碳化物質的影響

在裝置運行過程中，通常會在密封裝置內部放置一定量的焦化和碳化物質。這些物質會發生離析現象，晶體物質如果發生了粘合和腐蝕現象，也會導致機械密封出現泄漏問題。

2.4 滑動件熱裝工作的影響

在開展滑動件熱裝處理工作中，經常會因為溫度方面的影響，導致其出現膨脹、冷縮，導致密封面出現變形。如果沒有對其進行及時、有效管理，將會導致密封件和緊固件之間出現裂縫，導致機械密封泄漏問題。

2.5 滑動件摩擦的影響

當機械設備投入使用之后，滑動件會處于高速運轉狀態中。因其會不斷與接觸面發生碰撞、擠壓，產生摩擦，導致溫度急劇上升。如果熱量沒有及時散去，便會因為熱量積累而導致密封面之間的膠類物質出現融化和蒸發現象，導致泄漏現象。

2.6 端面液膜的影響

設備長期使用過程中，相關工作人員可能會缺乏對端面液膜的管理，使其出現破損問題，進而使滑動設備出現摩擦。長期處于摩擦環境中，密封面會變得越來越粗糙，加快零件磨損，導致滑動零件表面上出現裂紋，造成機械密封泄漏。

3 泄漏問題的解決對策

3.1 設計方面的改進措施

為了有效避免在機械密封工作中所出現的各種泄漏問題，需要從設計角度進行充分考慮，避免事故的發生。從影響其出現磨損問題的原因出發，動環彈力和液體雙重壓力是影響其出現問題的一個重要原因。為此，在機械裝置使用過程中，需要確保其比壓穩定性，讓其保持在相對合理、穩定的狀態中，從而降低因比壓影響而導致動靜環出現磨損現象。從技術角度考慮，在進行比壓調整工作中，往往會面臨著較大困難，需要結合具體工作需求、從裝置實際情況角度出發，對各方面影響因素進行綜合性考慮之后，才能夠確定出合理比壓值。另外，為了進一步降低因動靜環之間出現的相互摩擦問題對其所產生的影響，還應該結合科學、合理的冷卻舉措，有效提升其處理效果。

3.2 制造方面的改進措施

（1）需要從制造廠商角度出發，對其各種生產行為進行有效管控，保障其能夠生產出高質量、價格合理的輔助密封材料。將其應用到具體密封工作中，才能夠產生應有的效果。

（2）在開展零件設計工作中，制造廠商應該有效利用各種合理、生產效率較高的制造生產工藝。在傳統工作中，經常會因為各種機械設備使用不當、操作不規范問題，導致安全事故的發生，不僅嚴重影響了生產效率，還限制了制造廠商進一步發展。

（3）還需要充分考慮到各種生產材料的使用對其生產效果所產生的影響。加強對各種材料監管力度，禁止將一些不合格材料投入到生產過程中。

（4）從技術角度考慮，盡量選擇一些精度有保障、安全系數較高的機床設備，有效提升生產效率。此外，還要安排專業素養過高、工作經驗豐富的技術操作人員完成相關工作，這既能夠保障各項工作順利完成，又能夠進一步提升密封效果。

3.3 選型方面的改進措施

從選型角度來分析，需要盡可能選擇合適的密封材料，作為有效提升密封效果的重要手段，在此過程中發揮了重要作用。動靜環可以選擇一些硬質合金或者碳化硅材料，這些材料質量過關、硬度較高，能夠滿足各種技術性要求和質量方面的標準，從而有效提升其最終密封效果。另外，在進行材料選取時，還需要綜合考慮到耐熱度、彈性、抗變形能力等多種方面的影響因素。唯有此才能從整體上把控，進一步提升機械密封效果，從而避免各種密封泄漏現象。

3.4 安裝方面的改進措施

唯有高質量的機械裝置，才能夠有效提升其使用壽命。為此，在開展安裝工作時，必須要選擇高素質安裝技術人才、具備較高責任心，才能夠在嚴格遵循各項生產指標和質量標準要求之下開展相關安裝工作。另外，還需要對安裝技術人員的操作行為進行規范。對于安裝人員來講，這既能夠有效提升其技術性能力，同時還能夠提升其實踐能力。在開展具體安裝工作時，總是會因為各方面影響因素出現一些意外情況。技術人員既需要完成各項安裝工作，同時還需要針對各種問題進行及時解決，從而提升其綜合能力。從機械密封性能的影響來看，會對機泵裝置運行的可靠性、安全性和平穩運轉產生較大影響。因此，有效提升密封質量可以在一定程度上避免各種密封泄漏故障問題，從而降低機泵事故發生率。這也能夠幫助企業在社會上取得較高地位，促進企業長遠發展。

3.5 轉子失衡故障處理

經大量研究和文獻閱讀，總體來看，在天然氣化工廠中，經常會因為溶液循環泵方面的影響，導致機械密封故障問題的發生。比如：某天然氣化工廠曾發生過3 次頻繁更換機械密封的問題。但是在一周之后，仍然出現了溶液循環泵泄漏問題的發生。此后，天然氣化工廠相關工作人員便迅速開展了相關調查。在研究中發現，結合動平衡檢測的方式，發現在其所使用的臥式硬支撐平衡機上共存在著質量為515 g、255 g、120 g 的檢測點。因其質量相差較大，導致葉輪轉子出現失衡問題。在此狀況下，因為沒有及時發現、及時處理，導致機械密封泄漏問題的發生。因此，在今后處理轉子失衡故障問題時，可以結合平衡機的作用，對其進行內部結構優化和調整，擴大其流通面積，并安裝壓力表對其進行實時監測，從而有效提升使用效果。

4 結束語

在今后工作中，相關工作人員需要加強對機械密封質量的管控，從多個角度出發，進行綜合性考慮。針對現階段密封工作中所出現的各種問題、影響密封效果的因素進行針對性解決，有效避免各種故障的發生，進一步促進企業發展。