化工設(shè)備機(jī)械密封失效原因及維護(hù)措施研究

陳偉（重慶化工職業(yè)學(xué)院，重慶 400020）

化工設(shè)備機(jī)械密封失效原因及維護(hù)措施研究

陳偉（重慶化工職業(yè)學(xué)院，重慶 400020）

機(jī)械密封被廣泛地應(yīng)用到石油、化工生產(chǎn)過程中。機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用不當(dāng)會(huì)引起機(jī)械密封失效，從而影響設(shè)備的順利進(jìn)行。因此，本文將主要從化工設(shè)備機(jī)械密封失效的原因、癥狀以及維護(hù)措施這幾個(gè)方面進(jìn)行闡述。為尋找機(jī)械密封失效原因，找到維護(hù)對(duì)策提供合理的參考依據(jù)。

化工設(shè)備；機(jī)械密封；失效原因；維護(hù)措施

機(jī)械密封是一種被廣泛地應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)軸用動(dòng)密封。在化工、石油等工業(yè)中通常采用機(jī)械密封。隨著我國(guó)產(chǎn)品技術(shù)水平的不斷提升以及對(duì)節(jié)能的重視，機(jī)械密封別廣泛應(yīng)用生產(chǎn)中。但是，在生產(chǎn)過程中，機(jī)械密封會(huì)失效。因此，對(duì)化工設(shè)備機(jī)械密封失效原因及維護(hù)措施進(jìn)行研究具有重要的意義。

1 化工設(shè)備機(jī)械密封失效的原因與癥狀

1.1 化工設(shè)備機(jī)械密封失效的癥狀

化工設(shè)備機(jī)械密封失效的過程中會(huì)呈現(xiàn)一定的癥狀，其常見的癥狀可以歸納為以下幾點(diǎn)：機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)持續(xù)性的泄漏狀況，在化工設(shè)備工作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)尖叫等情況。其次，當(dāng)化工設(shè)備在運(yùn)行的過程中，其密封面的外側(cè)會(huì)出現(xiàn)石墨粉塵，它們會(huì)凝聚在一塊。另者，當(dāng)化工設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，其密封處發(fā)出爆鳴聲音，這也可能會(huì)是出現(xiàn)化工設(shè)備機(jī)械密封失效。同時(shí)，如果泵以及軸一直振動(dòng)，密封的使用壽命比較短，這也有可能是因?yàn)榛ぴO(shè)備機(jī)械密封失效。當(dāng)化工設(shè)備出現(xiàn)以上情況時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)機(jī)械密封進(jìn)行檢查，進(jìn)一步確定是否是化工設(shè)備機(jī)械密封失效，同時(shí)找出其失效的原因。

1.2 化工設(shè)備機(jī)械密封失效的原因

引起機(jī)械密封失效的原因多種多樣，以下詳細(xì)闡述機(jī)械密封失效的原因。

1.2.1 腐蝕失效

腐蝕所導(dǎo)致的機(jī)械失效。腐蝕失效是機(jī)械密封失效的原因之一，構(gòu)成腐蝕的原因比較多樣。首先可能是磨損腐蝕，當(dāng)磨損與腐蝕同時(shí)進(jìn)行時(shí)，最終導(dǎo)致化工材料受到嚴(yán)重的破壞，這便是默算腐蝕。因?yàn)槊芊饧约傲黧w之間保持著高速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，沖洗液對(duì)密封件進(jìn)行不斷地沖刷，沖洗液中的懸浮顆粒與磨損密封件，形成磨損腐蝕。其中對(duì)于密封摩擦程度危害最嚴(yán)重的磨損腐蝕，長(zhǎng)期如此，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封過早失效。其次為應(yīng)力腐蝕。當(dāng)金屬材料在不斷地腐蝕時(shí)，并且在承受應(yīng)力的情況下發(fā)生腐蝕，這種腐蝕狀況稱為應(yīng)力腐蝕。最后，腐蝕失效還包括點(diǎn)蝕。這常見于金屬材料中，其表面出現(xiàn)麻點(diǎn)狀的腐蝕性的小孔，這便是點(diǎn)蝕。在彈簧套易中很容易出現(xiàn)區(qū)域性的點(diǎn)蝕，如果腐蝕的面積過大，這很容易形成穿孔。

1.2.2 熱損傷失效

熱損傷失效也是導(dǎo)致化工設(shè)備機(jī)械密封失效的一個(gè)原因。熱損傷失效是機(jī)械密封件溫度太高太熱導(dǎo)致其失效。最為常見的損傷方式包括彈性元件失去彈性、橡膠出現(xiàn)老化、熱變形以及熱烈等。

1.2.3 磨損失效

由于端面受到長(zhǎng)期性的磨損，最終導(dǎo)致化工設(shè)備機(jī)械密封件失效，這便屬于磨損失效。出現(xiàn)磨損失效的原因是因?yàn)椴牧线x擇不恰當(dāng)引起的。

2 化工設(shè)備機(jī)械密封失效維護(hù)措施

2.1 彈簧變形以及斷裂的應(yīng)對(duì)策略

對(duì)彈簧而言，彈簧大多數(shù)是單相旋轉(zhuǎn)的。但是單向旋轉(zhuǎn)的主要目的是做到軸套加緊的作用。如果彈簧的主軸轉(zhuǎn)向以及彈簧旋轉(zhuǎn)的安裝方向出現(xiàn)錯(cuò)誤，彈簧便會(huì)出現(xiàn)故障，例如：彈簧變形、彈簧打滑以及彈簧開裂等，在最嚴(yán)重的情況下，彈簧會(huì)出現(xiàn)斷裂的情況。因?yàn)閺椈傻妮d量過大，所以引起機(jī)械密封失效，彈簧的周圍出現(xiàn)大多的沉淀固體物質(zhì)，使得彈簧的彈性不斷減弱。在這種情況下，可以采取以下措施。首先對(duì)彈簧的轉(zhuǎn)向泵進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，確定其轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否正確，轉(zhuǎn)封是否失效。其次，對(duì)于多彈簧密封，要將大量的沉積物質(zhì)消除，使介質(zhì)在彈簧中所占用空間內(nèi)進(jìn)行循環(huán)性的流動(dòng)。

2.2 密封變形引起的實(shí)效及對(duì)策

有些情況下，因?yàn)闄C(jī)械密封面變形，最終造成機(jī)械密封失效。使得密封面變形的主要原因可能是傳動(dòng)彈簧、與端蓋的裝配不恰當(dāng)，或者配件不合理，以及軸沒有對(duì)中軸起到位移的作用。在這種情況下，可以帶上彈簧進(jìn)行重新的研磨，或者對(duì)碳石墨環(huán)的安裝情況進(jìn)行仔細(xì)的檢查，確定其安裝正確。

2.3 振動(dòng)引起機(jī)械密封失效及對(duì)策

軸在不斷旋轉(zhuǎn)的過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的振動(dòng)。當(dāng)軸與泵產(chǎn)生的振動(dòng)比較嚴(yán)重時(shí)，軸套凸肩位置處的間隙會(huì)變得更加窄，從而產(chǎn)生機(jī)械密封失效。其次，軸與動(dòng)環(huán)的前端發(fā)生接觸，O型圈槽和軸套的前端發(fā)生接觸。當(dāng)因?yàn)檎駝?dòng)而使得機(jī)械密封失效時(shí)，要做好以下應(yīng)對(duì)策略，檢查軸和泵的對(duì)中性，觀察軸的完全程度，同時(shí)對(duì)軸套的前端進(jìn)行淬火處理。

2.4 干運(yùn)轉(zhuǎn)引起的機(jī)械密封失效及對(duì)策

如果密封面間存在著液體不夠或者沒有液體時(shí)，會(huì)出現(xiàn)干運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。干運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)引起靜環(huán)出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損，最終引起機(jī)械密封失效。因此，在運(yùn)作機(jī)械前，首先要對(duì)沖洗液入口以及過濾器進(jìn)行檢查，檢查循環(huán)線或者使得循環(huán)液的數(shù)量增加。另一方面，在輸送介質(zhì)時(shí)如果存在著大量的磨削性的大顆粒，在機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，其滲透到密封面中，最終導(dǎo)致機(jī)械密封失效。因此，相關(guān)人員應(yīng)該選擇比較耐磨的密封面，將沖洗液中的大顆粒過濾掉，視具體情況而言，選擇雙面端面密封。

3 結(jié)語

總而言之，機(jī)械密封對(duì)零件的加工精度的要求較高，在安裝過程中也要做到安裝正確。本文主要總結(jié)了生產(chǎn)過程中，機(jī)械密封出現(xiàn)失效的原因，并在此基礎(chǔ)上選擇針對(duì)性的方案解決問題。對(duì)機(jī)械密封進(jìn)行有效維護(hù)，最終保證機(jī)械密封的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，促使其能安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)。

[1]周亞軍.機(jī)械密封在機(jī)泵上的應(yīng)用及故障處理[D].山東大學(xué),2011.

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