劉 新

（陜西煤業(yè)化工集團神木天元化工有限公司，陜西榆林719300）

無論是哪一種密封方式，對密封件的要求都是一樣的，那就是密封可靠、嚴密、泄漏量少，使用壽命長，維修方便，成本低，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，還有互換性好等。

化工行業(yè)對密封件的要求，是由于石化、化工等大多生產(chǎn)材料是有毒的，而且易燃易爆，所以密封一定要可靠且泄漏少，否則造成的經(jīng)濟損失和對人身、環(huán)境的危害，都是無法估量的；另一方面，密封要件一定要壽命長，使用期應該至少在一個生產(chǎn)周期以上；再者就是要具有耐腐蝕性，因為腐蝕會減少壽命，還會降低密封件表面的加工精度和密封性能；最后就是密封件要求品種要多樣，便于選取，這是為了滿足工業(yè)對密封件的多種要求。除此之外，跟其他的密封件一樣，化工行業(yè)的密封進也盡量要求成本低，安裝調(diào)整方便。

從理論上說，要想讓密封永遠耐用，那么大多數(shù)化工在解析密封時，磨損率較小而且還是在流體動力的條件下運行。但是理論上通行的東西，在實際中卻并非如此。化工機械在密封過程中，會經(jīng)常遇到各種各樣的狀況，例如解析密封的品質(zhì)問題、安裝的誤差、人為的誤差、工況急劇波動、沖洗系數(shù)失效等等。

1 機械密封中存在的問題

1.1 過熱損傷導致密封泄漏

過熱產(chǎn)生的后果可能有3個：

（1）引起密封副變形產(chǎn)生磨損；

（2）引起熱裂；

（3）引起皰疤。

熱裂是因為密封環(huán)表面在過大的熱力作用下，而出現(xiàn)徑向裂紋的現(xiàn)象。熱裂出現(xiàn)的原因，是短時間的機械負荷過重，或者是熱負荷過大等，冷卻系統(tǒng)中斷和干摩擦等現(xiàn)象的熱裂，會使密封環(huán)磨損加劇，泄漏量迅速增長。

掌握好材料的機械-物理性能，可以避免熱裂的出現(xiàn)。主要是在設(shè)計時，就要預先考慮到熱裂現(xiàn)象的出現(xiàn)，然后給定運轉(zhuǎn)條件。有很多的原因都會導致產(chǎn)生過大的摩擦熱，例如過載、操作溫度高、介質(zhì)潤滑性差、配對材料組合不當，還有線速度過高等。摩擦熱一旦過高，而且不能得到及時散發(fā)，就會導致熱裂紋的產(chǎn)生，最后引起泄漏問題。

1.2 長期磨損導致密封泄漏

機械磨損不僅可能會引起密封副正常配合關(guān)系的變動，而且如果端面出現(xiàn)了一定的磨損狀況，還會使轉(zhuǎn)動軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，密封件都要作軸向位移和徑向擺動。至于運動和磨損的情況，還有密封泄漏的原因，完全可以通過磨損的痕跡來判斷。

比方說若是各零部件的配合都很好，而表現(xiàn)出來的密封副磨損痕跡很均勻的話，我們就可以由此判定出，傳動部分的同軸度良好。在這個時候，密封端面依然還有泄漏的現(xiàn)象，就可能并不是密封本身所產(chǎn)生的問題。

如果泄漏為常數(shù)，就可以說明泄漏發(fā)生在其他的部位上，而不是發(fā)生在兩個端面之間，可能會發(fā)生在靜密封處。還有一種現(xiàn)象，就是可能是因為安裝不到位，使得防轉(zhuǎn)銷松脫或折斷，或者是底座的孔徑小于密封件的外徑，而導致旋轉(zhuǎn)環(huán)相對于靜止環(huán)不旋轉(zhuǎn)或打滑，而且還是在密封開始時就已經(jīng)泄漏了，還觀察不到摩擦端面的磨損痕跡。

1.3 靜密封失效使得化工機械失效

如果靜密封點發(fā)生了泄漏現(xiàn)象，原因大部分是由于密封圈的缺陷造成的。究其主要的原因，可能是密封圈的尺寸差太大，或者是老化變質(zhì)，還有本身有傷痕等等的。要想防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，就要求設(shè)計正確，仔細檢查密封圈，還要仔細安裝靜密封，如果做到這些就可以保證品質(zhì)，其實在化工機械國產(chǎn)化的初期，就曾見發(fā)生過化工機械失效的事情，原因是由于O型圈選材的失誤而導致的。

1.4 動密封點失效而導致的泄漏問題

從理論上來說，可能會引起動密封點失效的原因，主要有：

（1）軸的影響。一方面，如果軸太粗的話，就有可能會使密封面愈寬，就會對垂直偏差敏感，就容易產(chǎn)生泄漏問題；另一方面，軸在運轉(zhuǎn)的過程中，越容易擺震，也就越容易產(chǎn)生泄漏；而軸的轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的泄漏也越嚴重。

（2）介質(zhì)的影響。粘度低的介質(zhì)，要比粘度高的介質(zhì)容易泄漏，而且?guī)ьw粒和易結(jié)垢的介質(zhì)，也比干凈穩(wěn)定的介質(zhì)更容易泄漏；介質(zhì)的壓力，也是影響泄漏問題的一個方面，壓力越高，就越容易泄漏。

（3）密封的結(jié)構(gòu)。在這一點上，密封的浮動性是最重要的，浮動性的好壞，影響到密封效果，波紋管的浮動性最好，所以它的密封效果也是最好。四氟塑料密封圈的浮動性很差，所以用這種材料的密封效果是最差的。

（4）密封的端面問題，密封的端面在制造和安裝的品質(zhì)中，最為重要的是密封的平直度與轉(zhuǎn)軸軸線的垂直度。

2 提高化工機械密封效果的措施

2.1 連續(xù)沖洗

沖洗包括兩個方面的沖洗，即工作介質(zhì)的自沖洗，以及相對潔凈的工藝液的沖洗。在造成化工機械泄漏的重要原因當中，沖洗介質(zhì)不符合設(shè)計要求，是其中的一項。解決這個問題，一方面應該通過有針對性的檢查、調(diào)整，保證沖洗介質(zhì)的壓力、流量和溫度都要符合設(shè)計的要求；另一方面就是通過定期的對沖洗液過濾器的清理，和合理地對沖洗管道上的止逆網(wǎng)進行增加的方法，從根本上解決由于沖洗的原因而造成的密封損壞。

2.2 安裝

通過大量實例研究說明，要想消除隨機的密封失效，可以通過預防隨機干擾和改變環(huán)境，來達到密封的可靠實現(xiàn)。在這方面，密封件和設(shè)備的安裝差錯，就成了密封失效的主要原因。雖然泵在檢修間隔期內(nèi)的正常運行在目前所用的密封來說足可以保證，但是軸與殼體不合理的相對運動，還有安裝誤差和對中不良造成的震動，會有害于泵和密封，所以只有保證安裝過程的準確細致，才能夠減少軸的震動和保證化工機械的壽命。

實現(xiàn)安裝過程的有效性，就需要正確的裝配公差、軸有合適的表面粗糙度和測量仔細、尺寸正確，還要認真地記錄設(shè)備安裝全過程。除此之外，對檢修隊伍的培訓和素質(zhì)教育，也可以從技術(shù)上保證安裝過程的有效性。

2.3 運行平穩(wěn)

減少化工機械在惡劣的動態(tài)工況下?lián)p壞，以及突然停車造成的瞬間破壞的情況，就需要一個平穩(wěn)的運行。對有停車、啟動和運行條件變化的工廠運行，要有正常的操作程序，這樣為泵的正常運轉(zhuǎn)提供了良好的運行環(huán)境等，有利于保護化工機械，增長密封的壽命。

2.4 設(shè)備的改良

通過技術(shù)的改良，使機泵等設(shè)備的機械性能得以保證，改良需要在運行中不斷地累積經(jīng)驗。例如，DH302塔的循環(huán)水泵，在更換了化工機械后，就曾因為泵殼密封環(huán)和葉輪扣環(huán)間間隙不足產(chǎn)生摩擦，而造成瞬時密封損壞，使這種現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，產(chǎn)生的主要原因就是這種摩擦產(chǎn)生不規(guī)則的運動而使得泵振動，致使密封損壞，我們在不影響泵的使用性能的前提下，經(jīng)過加工使口環(huán)配合間隙，使之達到了1.4 mm，這樣就徹底解決了DH302塔的問題。

3 結(jié)束語

機械密封作為一個密封產(chǎn)品，從獲得第一項專利開始，已經(jīng)發(fā)展了100多年。從20世紀初開始，其由簡單到復雜，在科學技術(shù)不斷發(fā)展的推動下，逐漸趨于完善，而且依然還在一步步的發(fā)展中。機械密封技術(shù)會隨著工藝操作水平的提高、檢修質(zhì)量的改善、備件質(zhì)量的保證等，更接近于其設(shè)計使用壽命。如果突發(fā)化工機械意外失效的現(xiàn)象，也會通過員工們扎實的培訓基礎(chǔ)、熟練的操作能力、豐富的經(jīng)驗積累和操作規(guī)程的準確掌握，在最大程度上避免損失。

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