董奕平

（中油國(guó)際管道公司中緬油氣管道項(xiàng)目，北京 100029）

0 引言

根據(jù)相關(guān)調(diào)查和研究可以發(fā)現(xiàn)，就目前階段天然氣化工中機(jī)械密封出現(xiàn)故障的原因，在很大程度上是因?yàn)檩S的密封效果不佳所致。在機(jī)泵運(yùn)行過(guò)程中，一旦因?yàn)槊芊鈫?wèn)題發(fā)生故障，便會(huì)導(dǎo)致溶液大量噴出。如果沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行有效、及時(shí)管理，將會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備使用效果，也會(huì)在一定程度上影響著操作人員的生命安全。為此，相關(guān)工作人員需要對(duì)此給予足夠重視，根據(jù)機(jī)泵在機(jī)械密封中所存在的問(wèn)題，進(jìn)行針對(duì)性解決。研究機(jī)械密封在機(jī)泵上的應(yīng)用和故障處理具有積極的意義。

1 溶液循環(huán)泵中機(jī)械密封的應(yīng)用及結(jié)構(gòu)

本文所述機(jī)泵特指溶液循環(huán)泵中的多級(jí)臥式離心泵，在機(jī)械密封方面，則指的是結(jié)構(gòu)較為緊湊的一種集裝式機(jī)械密封。具體來(lái)看，其處于工作狀態(tài)時(shí)，壓力保持在9 MPa 以下，工作溫度保持在60 ℃以下，軸外徑常保持在6 cm 多。在機(jī)械密封工作中，主要會(huì)利用到WC 和SC 摩擦副，因其強(qiáng)度和硬度優(yōu)勢(shì)較為明顯，使得其在現(xiàn)階段工作中得到了廣泛應(yīng)用。從導(dǎo)熱性能來(lái)看，其優(yōu)勢(shì)較為明顯，配合耐高溫和抗老化性能的氟橡膠，即便在高溫條件下，也能夠保持良好密封性效果。另外，為了保障該機(jī)械在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性，其選用了靜止式的緩沖補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。近年來(lái)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了機(jī)械密封技術(shù)逐漸向成熟化方向發(fā)展。其中，波紋管密封技術(shù)作為一種新式機(jī)械密封技術(shù)，在現(xiàn)階段工作中得到了廣泛應(yīng)用，并且取得了良好效果。伴隨著其應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，對(duì)其技術(shù)性、安全性和密封性也提出了更高要求。

2 機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏的原因

2.1 抽空現(xiàn)象的影響

在物料運(yùn)輸過(guò)程中，如果機(jī)泵出現(xiàn)了抽空現(xiàn)象，其內(nèi)部彈簧功能便會(huì)失效。從深層次來(lái)看，這還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)結(jié)構(gòu)發(fā)生失調(diào)現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。另外，當(dāng)彈簧失效之后，還會(huì)和密封副發(fā)生劇烈的摩擦，影響機(jī)械密封效果。

2.2 設(shè)備老化問(wèn)題的影響

因機(jī)械設(shè)備使用壽命較長(zhǎng)，在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)因?yàn)榛瑒?dòng)密封面長(zhǎng)期使用出現(xiàn)磨損、硬化、老化等現(xiàn)象。如果沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行及時(shí)維修，在與軸、軸套接觸時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生卡頓和損害現(xiàn)象。從其影響來(lái)看，也會(huì)導(dǎo)致彈簧出現(xiàn)受損、變形等現(xiàn)象，從而嚴(yán)重影響機(jī)泵機(jī)械密封效果。

2.3 焦化和碳化物質(zhì)的影響

在裝置運(yùn)行過(guò)程中，通常會(huì)在密封裝置內(nèi)部放置一定量的焦化和碳化物質(zhì)。這些物質(zhì)會(huì)發(fā)生離析現(xiàn)象，晶體物質(zhì)如果發(fā)生了粘合和腐蝕現(xiàn)象，也會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏問(wèn)題。

2.4 滑動(dòng)件熱裝工作的影響

在開(kāi)展滑動(dòng)件熱裝處理工作中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)闇囟确矫娴挠绊懀瑢?dǎo)致其出現(xiàn)膨脹、冷縮，導(dǎo)致密封面出現(xiàn)變形。如果沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行及時(shí)、有效管理，將會(huì)導(dǎo)致密封件和緊固件之間出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏問(wèn)題。

2.5 滑動(dòng)件摩擦的影響

當(dāng)機(jī)械設(shè)備投入使用之后，滑動(dòng)件會(huì)處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中。因其會(huì)不斷與接觸面發(fā)生碰撞、擠壓，產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致溫度急劇上升。如果熱量沒(méi)有及時(shí)散去，便會(huì)因?yàn)闊崃糠e累而導(dǎo)致密封面之間的膠類物質(zhì)出現(xiàn)融化和蒸發(fā)現(xiàn)象，導(dǎo)致泄漏現(xiàn)象。

2.6 端面液膜的影響

設(shè)備長(zhǎng)期使用過(guò)程中，相關(guān)工作人員可能會(huì)缺乏對(duì)端面液膜的管理，使其出現(xiàn)破損問(wèn)題，進(jìn)而使滑動(dòng)設(shè)備出現(xiàn)摩擦。長(zhǎng)期處于摩擦環(huán)境中，密封面會(huì)變得越來(lái)越粗糙，加快零件磨損，導(dǎo)致滑動(dòng)零件表面上出現(xiàn)裂紋，造成機(jī)械密封泄漏。

3 泄漏問(wèn)題的解決對(duì)策

3.1 設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)措施

為了有效避免在機(jī)械密封工作中所出現(xiàn)的各種泄漏問(wèn)題，需要從設(shè)計(jì)角度進(jìn)行充分考慮，避免事故的發(fā)生。從影響其出現(xiàn)磨損問(wèn)題的原因出發(fā)，動(dòng)環(huán)彈力和液體雙重壓力是影響其出現(xiàn)問(wèn)題的一個(gè)重要原因。為此，在機(jī)械裝置使用過(guò)程中，需要確保其比壓穩(wěn)定性，讓其保持在相對(duì)合理、穩(wěn)定的狀態(tài)中，從而降低因比壓影響而導(dǎo)致動(dòng)靜環(huán)出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。從技術(shù)角度考慮，在進(jìn)行比壓調(diào)整工作中，往往會(huì)面臨著較大困難，需要結(jié)合具體工作需求、從裝置實(shí)際情況角度出發(fā)，對(duì)各方面影響因素進(jìn)行綜合性考慮之后，才能夠確定出合理比壓值。另外，為了進(jìn)一步降低因動(dòng)靜環(huán)之間出現(xiàn)的相互摩擦問(wèn)題對(duì)其所產(chǎn)生的影響，還應(yīng)該結(jié)合科學(xué)、合理的冷卻舉措，有效提升其處理效果。

3.2 制造方面的改進(jìn)措施

（1）需要從制造廠商角度出發(fā)，對(duì)其各種生產(chǎn)行為進(jìn)行有效管控，保障其能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量、價(jià)格合理的輔助密封材料。將其應(yīng)用到具體密封工作中，才能夠產(chǎn)生應(yīng)有的效果。

（2）在開(kāi)展零件設(shè)計(jì)工作中，制造廠商應(yīng)該有效利用各種合理、生產(chǎn)效率較高的制造生產(chǎn)工藝。在傳統(tǒng)工作中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦鞣N機(jī)械設(shè)備使用不當(dāng)、操作不規(guī)范問(wèn)題，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，不僅嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效率，還限制了制造廠商進(jìn)一步發(fā)展。

（3）還需要充分考慮到各種生產(chǎn)材料的使用對(duì)其生產(chǎn)效果所產(chǎn)生的影響。加強(qiáng)對(duì)各種材料監(jiān)管力度，禁止將一些不合格材料投入到生產(chǎn)過(guò)程中。

（4）從技術(shù)角度考慮，盡量選擇一些精度有保障、安全系數(shù)較高的機(jī)床設(shè)備，有效提升生產(chǎn)效率。此外，還要安排專業(yè)素養(yǎng)過(guò)高、工作經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)操作人員完成相關(guān)工作，這既能夠保障各項(xiàng)工作順利完成，又能夠進(jìn)一步提升密封效果。

3.3 選型方面的改進(jìn)措施

從選型角度來(lái)分析，需要盡可能選擇合適的密封材料，作為有效提升密封效果的重要手段，在此過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。動(dòng)靜環(huán)可以選擇一些硬質(zhì)合金或者碳化硅材料，這些材料質(zhì)量過(guò)關(guān)、硬度較高，能夠滿足各種技術(shù)性要求和質(zhì)量方面的標(biāo)準(zhǔn)，從而有效提升其最終密封效果。另外，在進(jìn)行材料選取時(shí)，還需要綜合考慮到耐熱度、彈性、抗變形能力等多種方面的影響因素。唯有此才能從整體上把控，進(jìn)一步提升機(jī)械密封效果，從而避免各種密封泄漏現(xiàn)象。

3.4 安裝方面的改進(jìn)措施

唯有高質(zhì)量的機(jī)械裝置，才能夠有效提升其使用壽命。為此，在開(kāi)展安裝工作時(shí)，必須要選擇高素質(zhì)安裝技術(shù)人才、具備較高責(zé)任心，才能夠在嚴(yán)格遵循各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求之下開(kāi)展相關(guān)安裝工作。另外，還需要對(duì)安裝技術(shù)人員的操作行為進(jìn)行規(guī)范。對(duì)于安裝人員來(lái)講，這既能夠有效提升其技術(shù)性能力，同時(shí)還能夠提升其實(shí)踐能力。在開(kāi)展具體安裝工作時(shí)，總是會(huì)因?yàn)楦鞣矫嬗绊懸蛩爻霈F(xiàn)一些意外情況。技術(shù)人員既需要完成各項(xiàng)安裝工作，同時(shí)還需要針對(duì)各種問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)解決，從而提升其綜合能力。從機(jī)械密封性能的影響來(lái)看，會(huì)對(duì)機(jī)泵裝置運(yùn)行的可靠性、安全性和平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生較大影響。因此，有效提升密封質(zhì)量可以在一定程度上避免各種密封泄漏故障問(wèn)題，從而降低機(jī)泵事故發(fā)生率。這也能夠幫助企業(yè)在社會(huì)上取得較高地位，促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

3.5 轉(zhuǎn)子失衡故障處理

經(jīng)大量研究和文獻(xiàn)閱讀，總體來(lái)看，在天然氣化工廠中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槿芤貉h(huán)泵方面的影響，導(dǎo)致機(jī)械密封故障問(wèn)題的發(fā)生。比如：某天然氣化工廠曾發(fā)生過(guò)3 次頻繁更換機(jī)械密封的問(wèn)題。但是在一周之后，仍然出現(xiàn)了溶液循環(huán)泵泄漏問(wèn)題的發(fā)生。此后，天然氣化工廠相關(guān)工作人員便迅速開(kāi)展了相關(guān)調(diào)查。在研究中發(fā)現(xiàn)，結(jié)合動(dòng)平衡檢測(cè)的方式，發(fā)現(xiàn)在其所使用的臥式硬支撐平衡機(jī)上共存在著質(zhì)量為515 g、255 g、120 g 的檢測(cè)點(diǎn)。因其質(zhì)量相差較大，導(dǎo)致葉輪轉(zhuǎn)子出現(xiàn)失衡問(wèn)題。在此狀況下，因?yàn)闆](méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏問(wèn)題的發(fā)生。因此，在今后處理轉(zhuǎn)子失衡故障問(wèn)題時(shí)，可以結(jié)合平衡機(jī)的作用，對(duì)其進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化和調(diào)整，擴(kuò)大其流通面積，并安裝壓力表對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而有效提升使用效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

在今后工作中，相關(guān)工作人員需要加強(qiáng)對(duì)機(jī)械密封質(zhì)量的管控，從多個(gè)角度出發(fā)，進(jìn)行綜合性考慮。針對(duì)現(xiàn)階段密封工作中所出現(xiàn)的各種問(wèn)題、影響密封效果的因素進(jìn)行針對(duì)性解決，有效避免各種故障的發(fā)生，進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。