吳 凱

（中國(guó)石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司，江蘇 徐州 221000）

機(jī)械密封具有效果明顯、可靠性高、互換性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊、檢修方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于石油、化工企業(yè)各類機(jī)械設(shè)備中。隨著化工企業(yè)流程化、自動(dòng)化水平的不斷提高，其配套機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行顯得尤為重要，密封效果的好壞早已成為評(píng)定機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)。

1 機(jī)械密封

機(jī)械密封是依靠固定在泵軸上動(dòng)環(huán)和固定在泵殼上的靜環(huán)，動(dòng)、靜環(huán)的兩端面間在彈簧力作用下保持緊密貼合接觸，達(dá)到阻漏的密封裝置。在化工行業(yè)多用于各類泵、釜、壓縮機(jī)等設(shè)備的旋軸的端面密封。

1.1 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)組成

機(jī)械密封的基本元件是由靜止環(huán)、動(dòng)環(huán)、壓蓋、推環(huán)、彈簧、定位環(huán)、軸套、動(dòng)環(huán)的密封、靜止環(huán)的密封等組成。一般機(jī)械密封的靜止環(huán)用軟材，動(dòng)環(huán)用硬材。由單端面機(jī)械密封和雙端面機(jī)械密封兩種結(jié)構(gòu)形式組成。

1.2 機(jī)械密封工作原理

機(jī)械密封工作原理是補(bǔ)償彈性構(gòu)件和流體壓力的作用下，在平面摩擦副的貼合面之間形成一層液體薄膜，配以輔助密封達(dá)到端面密封的效果。這層液體薄膜起到了平衡動(dòng)壓力、靜壓力和潤(rùn)滑的作用。圖1是機(jī)械密封的示意圖。

1.3 機(jī)械密封特點(diǎn)

機(jī)械密封具有以下工作特點(diǎn)：

（1）基本可以達(dá)到完全密封，在輸送有爆炸危險(xiǎn)或有毒介質(zhì)時(shí)能保證安全；

（2）機(jī)械損失少，大幅提高輸送效率；

（3）安裝面確定后，端面密封裝置能自動(dòng)調(diào)整，對(duì)操作與維護(hù)的要求不高；

（4）結(jié)構(gòu)緊湊，外觀尺寸小，特別是在高壓下更為明顯；（5）加工制造精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

2 機(jī)械密封的泄漏

正常工況條件下，化工機(jī)械密封的泄漏量控制在0.2～3mL／min之間。但是大多數(shù)化工機(jī)械密封由于各種突發(fā)情況、人為誤操作、沖洗失效、工況改變等不可克服的原因，都可能造成泄漏改變。

2.1 泄漏點(diǎn)的觀察位置

一般出現(xiàn)泄露點(diǎn)位置是：

（1）靜密封環(huán)端面（密封圈）的泄露；

（2）平面摩擦副貼合面的泄露；

（3）動(dòng)環(huán)與軸套密封的泄露；

（4）壓蓋與殼體接觸面密封圈的泄露；

（5）軸套密封圈的泄露。

2.2 泄漏量的計(jì)量判斷

一般來(lái)說(shuō)，泄漏量的大小與機(jī)械密封的軸徑成正比。轉(zhuǎn)軸直徑d≦50mm 時(shí)，,漏泄量 t≦3mL/min；轉(zhuǎn)軸直徑 50≦d≦120mm,泄漏量 t≦6mL/min。但是在實(shí)際工作中，毫升比較抽象，難以計(jì)量和判斷的，取而代之的是“每分鐘多少滴”，直觀實(shí)用。例如：化工器械密封軸徑對(duì)化工輸油泵機(jī)械密封，要求高壓端泄漏量t≦30滴／min。

2.3 密封端面對(duì)泄漏量的影響

密封端面直接影響著泄漏量的多少，因此其加工工藝、加工質(zhì)量要求非常高。安裝機(jī)械密封時(shí)務(wù)必嚴(yán)格控制壓緊力，保證其單位面積上受到的壓緊力在規(guī)定的范圍內(nèi)。如若壓緊力過(guò)大，泄漏量減少，導(dǎo)致潤(rùn)滑系統(tǒng)故障，加劇端面磨損；反之則泄漏量加大。

3 機(jī)械密封失效的原因分析

3.1 機(jī)械原因?qū)е旅芊馐?/h3>

（1）關(guān)鍵件的機(jī)加工精度不合格；

（2）泵轉(zhuǎn)軸與軸套之間的配合（過(guò)盈或間隙）精度不合格；

（3）安裝聯(lián)軸器時(shí)不同心、平行度較差，導(dǎo)致徑向力過(guò)大；

（4）軸向力偏大；

（5）其它零部件安裝不合格并產(chǎn)生振動(dòng)，增大機(jī)械密封的振動(dòng)。

3.2 機(jī)械密封磨損超差

（1）密封圈受力不均、厚薄不勻、老化變型或壓偏；

（2）機(jī)械密封壓蓋位置偏移，靜環(huán)密封圈損壞；

（3）機(jī)械密封彈簧壓力不勻；

（4）機(jī)械密封摩擦副端面損傷；

（5）機(jī)械密封固定螺釘折彎變形或斷裂失效。

3.3 其它原因

（1）泵入口堵塞，有抽空現(xiàn)象、汽蝕現(xiàn)象嚴(yán)重、泵體長(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞；

（2）冷卻水、潤(rùn)滑油由于冷卻系統(tǒng)管路堵塞、損壞等故障，致使供應(yīng)不足或中斷，從而導(dǎo)致密封破壞；

（3）啟泵前未按照操作規(guī)程將泵體排空、盤車，導(dǎo)致密封破壞；

（4）密封腔內(nèi)有空氣，導(dǎo)致密封破壞；

（5）有化學(xué)腐蝕性強(qiáng)和顆粒介質(zhì)通過(guò)吞化系統(tǒng)進(jìn)入摩擦副，導(dǎo)致動(dòng)、靜環(huán)的密封端面損壞；

（6）人為操作不當(dāng)、機(jī)械故障，其它設(shè)備（例如各種保護(hù)）誤動(dòng)作，導(dǎo)致密封破壞；

（7）突然停電或外因停機(jī)，導(dǎo)致密封破壞。

4 優(yōu)化運(yùn)行提高密封效果

4.1 連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行

正確的操作和日常維護(hù)保證化工企業(yè)設(shè)備在高效工作區(qū)的平穩(wěn)運(yùn)行，為機(jī)械密封提供了良好運(yùn)行的環(huán)境，做到“一點(diǎn)一案、一點(diǎn)一記”，從而最大限度延長(zhǎng)密封壽命。

4.2 觀察泄漏量

定時(shí)、定人有針對(duì)性的檢查化工機(jī)械密封泄漏，并認(rèn)真記錄并分析沖洗介質(zhì)的壓力、流量、溫度等技術(shù)參數(shù)，通過(guò)日常積累提高員工的故障預(yù)判能力。

4.3 技術(shù)革新

根據(jù)設(shè)計(jì)要求及時(shí)新舊密封更新，利用密封拆修的時(shí)機(jī)組織技術(shù)人員學(xué)習(xí)，積極改良設(shè)備優(yōu)化運(yùn)行，不斷技術(shù)革新。

4.4 計(jì)劃?rùn)z修

充分利用每年兩次的春、秋檢，保證機(jī)械密封在檢修間隔期內(nèi)的正常運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)密封嚴(yán)密可靠,從而能保證化工機(jī)械的壽命。

5 結(jié)論

隨著機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)水平的不斷提高，許多新技術(shù)、新觀念廣泛應(yīng)用于化工企業(yè)的新型設(shè)備之中，機(jī)械密封仍然起到舉足輕重的作用，這就要求廣大的企業(yè)員工在日常的使用、維護(hù)工作中多檢查、多留意、多分析，本文總結(jié)化工機(jī)械密封常見故障原因分析和處理措施，同時(shí)通過(guò)員工技術(shù)培訓(xùn)、經(jīng)驗(yàn)交流、實(shí)操演練最大限度的保證企業(yè)設(shè)備安全、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)、高效的運(yùn)行。

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