趙凱 梁霄

摘 ?要：近幾年，隨著石化工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境保護和安全問題日益引起人們的關(guān)注。泵類設(shè)備是生產(chǎn)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其密封性、滲漏是泵類設(shè)備普遍存在的問題。因此，對泵式機械密封在石化設(shè)備上的應用進行了研究。

關(guān)鍵詞：泵類機械密封;石油化工;應用

1分析石油化工企業(yè)泵類機械密封方法

在國內(nèi)，有兩種最常用的機械密封方式。第一類是以國內(nèi)的生產(chǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)的規(guī)范系列密封設(shè)計方法。根據(jù)產(chǎn)品的需要，可以將其劃分為“非平衡”和“平衡”兩類。根據(jù)不同的生產(chǎn)需要，它的牽涉方式多種多樣，以適應各種生產(chǎn)條件。第二種是國外的泵類機械密封，它具有種類繁多、應用廣泛、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。

根據(jù)機械密封件的裝配方式，它可以分為內(nèi)部裝配和外部裝配，其中動環(huán)內(nèi)部裝配和外部裝配的最大差別是外圓周和內(nèi)周邊面。外圓的表面與介質(zhì)接觸的是內(nèi)部的機械密封，而不是外部的機械密封。外裝式在應用時，由于彈性元件與介質(zhì)不會直接接觸，因此不會受外界因素的影響而發(fā)生反應，此型式的機械密封適用于腐蝕性較強、容易引起其它物質(zhì)反應的介質(zhì)工作，當動環(huán)裝置在使用時，由于外部壓力過大，會由于壓力過大而導致介質(zhì)泄漏，因此外裝式機械密封在應用時要注意壓力的大小，在合適的方向上才能繼續(xù)使用，而內(nèi)裝式的機械密封不會受壓力的影響。

2石化裝置中泵類機械密封應用的意義

石化裝置的工作介質(zhì)多為高溫、高壓、腐蝕性介質(zhì)，在使用過程中，泵類設(shè)備的軸縫容易發(fā)生介質(zhì)泄漏，嚴重影響到石化裝置的安全。機械密封可以有效地解決轉(zhuǎn)軸與機身之間的間隙問題，使轉(zhuǎn)軸與機身之間形成密封件，因而在石化行業(yè)中的安全泵、反應釜、壓縮機、轉(zhuǎn)盤塔、攪拌器、離心機、過濾機等工藝設(shè)備中也得到了廣泛的應用。隨著環(huán)境保護意識的增強，對石油化工設(shè)備中的泵類密封提出了更高的要求。

3石油化工泵類機械設(shè)備密封重要性

石化泵類機械密封的重要性主要表現(xiàn)在兩個方面：造成流體泄漏的原因較多，可以采取密封技術(shù)來保護這些因素;

1、造成內(nèi)液滲漏的原因很多，可以采取全封閉技術(shù)進行保護。石化行業(yè)的泵類機械裝置發(fā)生內(nèi)液滲漏的原因有：

①人的原因：通常是由于人為作用于石化行業(yè)的水泵設(shè)備，有些人并不會對其進行質(zhì)量檢測，如果設(shè)備連接部位有不密實、異物、密封損壞等情況，則會造成設(shè)備內(nèi)部液體泄漏。

②環(huán)境因素：石化行業(yè)的環(huán)境條件比較復雜，環(huán)境條件較差，對石化行業(yè)的泵類機械設(shè)備的密封性能有較大的影響。同時，這種裝置在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生很大的震動，這些震動會破壞密封，或者造成部件的脫落，例如補償彈簧等，從而使副密封件失效。這些因素會使石化行業(yè)的泵類機械設(shè)備的密封性降低，從而產(chǎn)生內(nèi)部液體泄漏的問題。

③壓力因子：壓力因子對水泵等機械設(shè)備的長期使用，也就是泵類設(shè)備運轉(zhuǎn)時，會有一定的壓力，這些壓力會對整個設(shè)備造成沖擊，長時間的使用，會使設(shè)備的某個部分出現(xiàn)微小的變形，從而造成設(shè)備的密封性下降，從而造成內(nèi)部液體泄露。從這一點可以看出，在石化行業(yè)中，泵類機械設(shè)備存在著大量的內(nèi)液滲漏，可以通過泵類的機械密封技術(shù)來達到最大程度的防止各種因素對設(shè)備的密封性能造成的影響。

2、通過采用密封技術(shù)，確保石化行業(yè)中的水泵等機械設(shè)備能夠穩(wěn)定、安全地使用。石化行業(yè)的泵類機械設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)了內(nèi)部液體泄漏現(xiàn)象，這是由于設(shè)備的工作狀況不正常，無法穩(wěn)定地工作，這表示設(shè)備的穩(wěn)定性較差，很容易造成設(shè)備的失效，而且會越來越嚴重。同時，石化行業(yè)的泵類機械設(shè)備，其內(nèi)部液體存在著一些危險，比如石油等易燃物，如果泄漏到室外，會與周圍的電氣設(shè)備產(chǎn)生接觸，引起火災，造成安全隱患。在此條件下，采用泵式機械密封技術(shù)可以有效地防止液體的外泄，確保裝置的工作穩(wěn)定、安全。

4機械密封的結(jié)構(gòu)和組成

機械密封的制造方法種類繁多，按其結(jié)構(gòu)特征分為機械密封和非平衡機械密封。根據(jù)機械密封是否隨軸旋轉(zhuǎn)而分為靜止密封和旋轉(zhuǎn)機械密封。按機械密封空腔的摩擦副數(shù)目，可分為單、雙端面兩種類型。根據(jù)彈簧的結(jié)構(gòu)特點，可以將其分為單彈簧和多彈簧機械密封。根據(jù)補償彈簧是否與工作介質(zhì)的接觸程度，可以分為內(nèi)、外兩種。機械密封由密封部件、緩沖補償部件、傳動部件和副密封部件組成。密封件是由動、靜環(huán)構(gòu)成的端表面來完成的，是密封件中最關(guān)鍵的一個。減震補償部件在機械密封中起到了緩沖作用，通過彈性作用在動、靜環(huán)之間的作用，起到緩沖作用。該傳動部由泵軸和固定銷組成，它能帶動動環(huán)與泵軸一起轉(zhuǎn)動。

5石油化工泵類機械設(shè)備密封技術(shù)應用

5.1材料選擇

由于石化泵類機械裝置內(nèi)部液體泄漏問題并非新近發(fā)生的問題，因此有關(guān)方面的學者們一直在進行著大量的研究，因此，各種密封材料都有其獨特的性能，盲目使用會造成密封性能的下降，因此需要慎重選擇。目前，有關(guān)部門普遍認為，石化行業(yè)中的泵類機械設(shè)備動、靜環(huán)部件的強度不夠，承受壓力、承受能力差，是易燃易爆的高發(fā)部位。以往，很多石化公司都是以碳石墨為材料，但由于其耐溫性較差，容易被溫度所破壞，密封質(zhì)量難以長久地得到保障，因而不宜再用碳石墨。

5.2工藝選擇

在裝置的內(nèi)部仍然缺少保護的情況下，通常使用密封材料。因此，為進一步改善石化行業(yè)的泵類機械設(shè)備的密封性能，應在材料選擇的基礎(chǔ)上進行工藝選擇，采用技術(shù)手段進行內(nèi)部保護。目前，在石化行業(yè)中，一般采用的是回流式和無接觸式兩種密封方式。

1）回流密封;它主要是改變石化行業(yè)的內(nèi)液流向，在裝置內(nèi)部建立一個回流通路，使得內(nèi)部液體不能繼續(xù)循環(huán)，這就是內(nèi)部保護空間。內(nèi)防護空間內(nèi)，石化泵等機械設(shè)備的內(nèi)液通常不會超出此區(qū)域，在液體接觸到一定距離時，會因機械導熱或牽引作用而發(fā)生倒流，達到內(nèi)密封保護，如石化泵等外用物料的密封層發(fā)生故障時，內(nèi)保護也能起到保護作用，減少內(nèi)液泄露的可能性。此外，回流密封技術(shù)在我國已得到廣泛的應用，幾乎達到了零泄漏，具有很高的實用價值，值得重視。

2）非接觸式密封。非接觸式密封是指在石化行業(yè)的泵類機械動靜環(huán)的觸頭上形成一層液體薄膜，從而使動靜環(huán)的相對位置發(fā)生了有益的變化，從而可以有效地控制液體的流向，防止泄漏。采用無接觸密封具有成本高、操作簡單等特點，而且采用液膜可以有效地減少動靜環(huán)的磨損，對石油化工泵類機械的耐久性具有重要意義。

5.3方案設(shè)計與實施

由于不同石化行業(yè)的泵類機械設(shè)備之間存在著一定的差別，對其密封性能的要求也各有不同，所以在材料選擇和工藝選擇時，要結(jié)合實際情況來確定具體的實施方案。在此基礎(chǔ)上，提出了一種以石化泵類機械設(shè)備的內(nèi)部液體滲漏點為設(shè)計思路，在此基礎(chǔ)上進行了詳細的設(shè)計與實施，在此基礎(chǔ)上提出了一種新的解決方法，即以石化泵類機械設(shè)備的內(nèi)部液體滲漏點為主要研究對象，這種裝置的內(nèi)液滲漏點很少，而動、靜環(huán)的接觸端點是典型的，因此需要對其進行檢測和分析，從而決定密封的材質(zhì)、技術(shù)的使用方向和性能等級。一般情況下，動靜環(huán)是用一種柔軟的或堅硬的材料制作的，兩者之間的接觸會產(chǎn)生摩擦。在軟物料的摩擦面積小于0.3 cm時，其密封性較好;如果軟物料的摩擦面積達不到此標準，則需采用密封材料及技術(shù)加以補充。

結(jié)束語

石化工業(yè)的快速發(fā)展離不開安全的生產(chǎn)設(shè)施。作為石化行業(yè)的一個關(guān)鍵部件，泵類設(shè)備在運行時很容易發(fā)生泄漏和設(shè)備密封性差等問題。

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