馮方莉
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化工機械密封面與密封泄漏關系密切。如果密封面有劃痕或切斷痕,機械設備在使用過程中就容易泄漏,這一情況被統(tǒng)稱為平面度受損。造成平面度受損的原因有很多,例如化工機械設備封頭變形或損傷,密封面出現(xiàn)劃痕。在螺栓的影響下,如果螺栓緊固力度不均勻,密封面會發(fā)生形變,導致表面出現(xiàn)不均勻劃痕。生產(chǎn)時受溫度的影響,部分化工機械設備上會有松動部件,熱裝時隨著溫度的上升,部件會熱膨脹,導致化工機械密封面發(fā)生變形,最終出現(xiàn)泄漏問題。如表1所示:
表1 密封環(huán)周圍介質(zhì)性能參數(shù)
為實驗時密封環(huán)周圍介質(zhì)的性能參數(shù)情況,根據(jù)具體參數(shù)信息可以了解當前化工機械密封現(xiàn)狀[1]。
化工機械密封時需要液膜密封,并保持液膜的潤滑性。無論是液膜密封還是潤滑性,二者缺一不可,不能被損壞。如果潤滑油不足,將會導致潤滑性缺失,油泵停機時可能沒有被人注意到,長時間運行下密封設備很容易被損壞。
化工機械密封出現(xiàn)動作性損壞的原因有很多,比如漿料長時間堆積導致化工機械密封表面出現(xiàn)磨損,最終造成泄漏。由于化工廠內(nèi)化工機械設備需要長時間加工化工產(chǎn)品,設備不斷重復一樣的動作,長時間應用下密封面容易發(fā)生變化。部分化工機械設備軸移動量不斷增加,機械密封精度下降,如果繼續(xù)長期使用這樣的化工機械設備,各部分構件容易損傷,進而影響化工機械密封性。
針對化工機械裝置與部件失效導致的密封泄漏問題,其失效原因主要分為以下幾點:
(1)動靜環(huán)失效。這一問題的產(chǎn)生與高溫環(huán)境有關,化工生產(chǎn)中熱量較大,高溫高熱液體產(chǎn)生的同時,動靜環(huán)鑲嵌結(jié)構處于高溫高熱環(huán)境中,動靜環(huán)內(nèi)部結(jié)構容易被損壞。
(2)彈性補償裝置失效。彈性補償裝置可以為化工機械補償端面壓力,如果裝置失效,其彈力作用不足或彈簧發(fā)生斷裂。化工生產(chǎn)時,高溫環(huán)境下空氣中含有介質(zhì)顆粒,如果介質(zhì)顆粒與彈性裝置發(fā)生碰撞,顆粒會在表面附著,最終越積越多,彈性裝置彈力失效。
(3)泵軸彎曲、葉輪不平衡、軸承損壞等問題的存在也會導致化工機械裝置出現(xiàn)失效問題。此外物料溫度不達標,或者具體操作方面出現(xiàn)人為失誤、機封水中顆粒物質(zhì)較多等會對化工機械裝置與部件產(chǎn)生不利影響。
化工機械密封中,應使用耐磨性和橡膠彈性性能較強的 O形環(huán)。這種材質(zhì)的 O 形環(huán)即使有損傷也能正常使用,且依然保持密封狀態(tài)。一般情況下,O 形環(huán)是橡膠或聚四氯乙烯材質(zhì)的,聚四氯乙烯耐腐蝕性較強,可以用在波紋管與V 型管當中?;どa(chǎn)時,高溫狀態(tài)下建議使用不銹鋼波紋管進行機械密封。如果需要對旋轉(zhuǎn)型化工機械進行密封,密封環(huán)就要用 O形環(huán)展開設備密封工作??梢詰媚Σ粮辈牧?,例如碳-石墨、硬質(zhì)合金、工程陶瓷以及填充聚四氟乙烯材料等。
石墨材料在化學機械密封中用量比較大,且應用范圍最廣,以焦炭粉與石墨粉為基料,使用瀝青為黏結(jié)劑,將原料高溫燒結(jié)。燒結(jié)時粘結(jié)劑有物質(zhì)揮發(fā),可能會有氣孔存在,燒結(jié)石墨不能直接用來制作密封環(huán)。對此,應通過浸漬處理方式制備不透性石墨,從而提高材料的強度[2]。
對化工機械設備進行檢修時,要求工作人員仔細查看設備上是否有磨損或劃痕現(xiàn)象,結(jié)合實際情況檢驗靜環(huán)表面精度。使用靜止狀態(tài)下的化工機械密封能夠處理磨損問題,建議將密封環(huán)0環(huán)或石墨環(huán)從滑動式轉(zhuǎn)化為插入式,以此改進滑動部件在化工機械密封時發(fā)生熱變形的問題。面對化工機械密封干滑動的問題,容易導致表面受損,建議合理選擇密封液、冷卻水與溫控單元。同時,應對供給管線加以檢查,查看管線是否有堵塞問題。選擇化工機械密封時應選擇靜止機械設備密封,因為這種設備的耐漿性較強,可以避免干摩擦問題。
化工機械密封泄露問題多數(shù)因密封裝置或部件失效引起的,加強對密封裝置性能的優(yōu)化,將有效處理密封泄露問題。對此,以下幾點工作建議可供參考:
(1)強化對動靜環(huán)失效問題的處理。動靜環(huán)容易發(fā)生松動與脫落現(xiàn)象,建議將動靜環(huán)設備焊接在一起,使動靜環(huán)與設備成為整體。如果需要鑲嵌結(jié)構,建議使用密封膠加固處理,保障動靜環(huán)與鑲嵌槽可以粘接起來。
(2)加強對彈性補償裝置的失效問題處理。建議減少彈性補償裝置縫隙處和表面的雜質(zhì),在表面涂封油,讓雜質(zhì)被阻隔在外界??梢允褂寐菪Y(jié)構的彈性補償裝置,即使有雜質(zhì)在裝置縫隙和表面,處于離心力作用,雜質(zhì)也會從中掉落,實現(xiàn)彈性補償裝置的自動清理。為了防止彈簧斷裂,建議優(yōu)化機泵運行效果,確保機泵運行時的平穩(wěn)性。
(3)強化密封圈性能。結(jié)合機泵實際運行情況制作密封圈,選擇橡膠材料即可,這種材料可以抵抗高溫,提升密封圈的密封性和耐腐蝕性[3]。
綜上所述,化工行業(yè)中解決化工機械密封泄漏問題十分重要,化工機械發(fā)展至今,從簡單到精密,正在不斷完善,化工機械密封問題關系到企業(yè)的經(jīng)濟效益與人們的生命安全。因此,分析化工機械密封泄漏的影響因素,針對具體問題加以分析,尋找解決問題的有效途徑,加強對化工機械密封泄漏的防范至關重要。