化工机械密封故障原因及对策探讨

化工机械密封故障原因及对策探讨

祁凯儒1,孙莺瑞2,刘利3 

1.3中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司 新疆克拉玛依市 833699

2.新疆天利石化股份有限公司新疆克拉玛依市833699

摘要：目前，随着化学工业的快速发展，新型的机械转动设备在工厂和各个领域投入使用，有力地促进了当前的社会经济发展。然而，与此同时，其安全管理也非常重要。在设施运行过程中，需要做好有效的密封工作，以有效降低机械设备的输入轴功率，减少机械能的消耗。这种方法有很大的优点，既降低了机械能的消耗，又提高了单位产量和效率，延长了机械的使用寿命，还降低了物料泄漏的风险。机械密封方法通常是面密封。随着当前社会的不断发展和进步，各种新的密封技术不断涌现，促进了机械密封理论的多样化和更新。

关键词:化工机械；密封故障；原因；对策探讨

1化工机械密封故障的原因

1.1磨损

机械在运行中容易发生磨损，磨损是化工机械密封故障的主要原因。在磨损的情况下，密封环的正常结合会受到严重破坏，机械密封性能明显降低，从而造成不良后果。发生率比较高的磨损现象主要有以下几种:在泵的实际运行过程中，由于泵腔内存在一定程度的气体，机械密封高速运行时形成的高温得不到有效控制，导致温度不断升高，导致密封面磨损、烧毁；通过对输送的流体介质的分析，可以发现其中含有一些杂质颗粒，比较硬，很有可能机械密封在高速旋转时会发出相应的异响，造成密封面的磨损而故障。在机械密封安装过程中，如果工人未能按照规范要求严格控制各个安装环节，安装质量会明显降低，密封面的紧密度与规范标准不符，容易造成磨损故障；在加工密封面时，如果没有严格控制精度，就极有可能造成磨损，从而导致故障问题的形成。

1.2过热损坏

从现实中可以发现，过热损坏的现象很可能导致机械密封故障，进而造成不良后果。在过热损坏的情况下，不仅密封副会出现一定程度的磨损变形，而且出现热裂和水泡疤的可能性也会显著提高。热裂主要是热应力明显超过相关标准，导致密封圈表面出现相应的径向裂纹。通常这种现象多由短期热负荷或机械负荷引起，如冷却系统中断和干摩擦引起的泄漏量增加。在实际工作中，为了避免上述现象，必须正确认识机械物理性能的重要性，开展相应的调查工作，综合考虑热裂现象，合理制定操作条件。通过实际调查可以发现，机械运行过程中摩擦热形成的主要原因是介质不具备良好的润滑性，运行温度超过相关标准。以上因素叠加，摩擦热会明显增加。如果工作人员没有及时采取措施进行分配，热裂的可能性肯定会增加，导致渗漏。

1.3振动

振动因素很可能导致机械密封的动、静环摩擦面不能平滑贴合，导致密封面磨损。其具体表现为，输送蒸汽冷凝水的离心泵在实际输送过程中，冷凝水中存在一定程度的蒸汽，因此泵体会形成气蚀，导致噪声和振动的形成。当振动传递到机械密封时，动静环之间会产生相应的沟道效应，导致密封的磨损和故障，增加泄漏的风险。

1.4辅助冲洗系统不良

辅助冲洗系统起着重要的作用。如果系统合理，密封面将得到有效保证，润滑和冷却需求将得到满足。但在实际生产过程中，该系统存在许多不良现象，如冲洗杂质不符合规范标准、含有一定杂质、压力不符合要求等，这些都会直接影响化工机械的密封性能。严重时，冲洗介质的压力甚至会降低，导致输送介质泄漏，进入冲洗介质。在此基础上，如果在密封循环中不使用冲洗介质，很可能会污染其他系统，从而造成不良后果。

2故障问题的有效对策

2.1系统设备的合理设计和优化

化工行业的密封装置要想具有优良的密封特性，必须严格按照化工企业的实际生产情况和需求进行设计。应尽可能选择密封性能好、使用寿命长的摩擦副材料和O形圈，并结合高低温和腐蚀条件合理选择所需材料。在机械运行过程中，技术人员应注意实践经验的积累，积极总结实践经验，以便采取最可靠、最有效的措施，使化工机械的密封装置长期处于良好的运行状态，并及时发现和处理相关故障。及时更换密封环和摩擦副中损坏的零件对密封装置的长期运行尤为重要。对于容易故障的密封件和零件，要及时找出损坏原因，有针对性地处理这些问题。

2.2正确安装和维护机械密封。

正确安装密封装置所在的设备，控制轴振动的发生率，可以延长机械密封的实际使用寿命。在化工机械的具体安装过程中，为了保证准确的安装操作，应准确控制机械设备轴面的形状、位置、尺寸、装配公差及最适宜的粗糙度和圆柱度，并严格检查所有密封部件的完整性和质量，特别是动静环的密封端面。在化工设备密封装置的装配过程中，机械密封应保证所有部件得到彻底清洗，以避免密封端面的损坏。所有零件，如轴和套筒表面、压盖、密封环的相应配合面等。应均匀涂上润滑油，以避免干摩擦。按顺序进行标准化安装操作，后期注意科学维护管理。如果泄漏现象突然增加，必须及时停车检查并进行有效处理。

2.3注意冲洗操作的规范化。

如果冲洗介质的实际情况不符合标准规范，也会导致化工机械设备的密封故障。因此，在冲洗机械设备之前，必须及时检查和调整冲洗介质，以确保冲洗介质的实际杂质含量、清洁度、温度、压力和流量符合具体的标准要求。定期对冲洗液进行清洗处理，以清洁过滤系统装置，避免冲洗液中的杂质影响冲洗质量，避免因冲洗造成的密封损坏相关故障。

2.4注意密封泄漏的分析和处理。

2.4.1密封端面泄漏

密封面的泄漏主要表现为初始泄漏、密封面粗糙、弹簧适应性差等。一个是初始泄漏。动静环变形，安装或使用存放不当，零件刚性和结构不良，磨合不充分，密封面混入杂质，动静环表面有伤痕或动静环密封面粗糙度和平整度不合格等，将导致密封端面的初始泄漏。因此，可以改进使用和储存及处理方法，并仔细检查安装应力的具体情况。储存期间，注意仔细检查制造质量；及时更换动静环，重新实施加工和研磨操作；密封件表面应彻底清洁，必要时应打磨，并按要求充分磨合。二是密封面太粗糙。该层问题的原因大多是由于润滑不足或表面烧蚀严重，与材料或杂质结合。对此，应保证充足的润滑油供应，控制润滑油质量；应定期拆除密封并彻底清洗，及时更换有缺陷的烧蚀材料；第三，弹簧适应性差。弹簧腐蚀或弹性不足、断裂或变薄、潜在的设计问题、密封端面接触不良、轴密封环阻力大、密封环的残留物质被挤出到密封面、污物导致轴密封环不动或变形等，这些都会导致适应性差，使密封圈端面发生泄漏，造成密封故障相关的问题。对此，需要及时更换弹簧，高度重视弹簧材料和设计问题的有效控制；合理调整平衡值，保证密封面处于封闭状态，改变轴封材料、结构、过盈量等，有效地将摩擦阻力控制在最合适的范围，避免因表面附着污垢而容易造成的密封圈滑动现象。

2.4.2结构损坏导致的泄漏

首先，动静环的损坏程度。如果动静环的尺寸与壳体和轴的尺寸不一致，就会因安装过硬和内部缺陷而损坏。因此，必须严格按照要求的尺寸制作和应用动、静环。拆卸完成，必须严格按照尺寸要求重新安装。仔细检查动静环的内外质量；第二是零件的损坏程度。疲劳或腐蚀导致的断裂通常会对零件造成损坏。所以要仔细检查零件，及时更换弹簧相关零部件，防止此类问题的发生。

结束语

在当前的化工发展中，机械密封泄漏是一个非常关键的问题。一旦泄露，将对国家、社会和人民的财产安全造成极大影响。因此，有必要及时了解化学机械密封泄漏的原因，并根据其影响因素采取针对性的解决措施。可以发现，随着化工行业的不断发展，也需要不断提高维修质量和制造工艺，减少化工机械的泄漏，保证机械密封的安全，促进当前化工行业的可持续发展。

参考文献

[1]化工机械密封故障原因及对策研究[J]. 廉鑫,张伟.  中国设备工程. 2021(18)

[2]石油化工机械装置中泵类机械密封的应用探讨[J]. 赵逸群.  中国石油和化工标准与质量. 2021(10)

[3]浅议化工机械密封泄漏问题及维修对策[J]. 杨胜义.  现代盐化工. 2020(04)

[4]化工机械密封故障原因及解决策略[J]. 张玉海.  中国设备工程. 2020(12)