浅析化工机械的密封技术

刘学兵

摘 要：在化工行业中，有大量的机械设备需要进行密封处理，机械密封技术与传统填料密封技术具有更好的密封效果，被廣泛应用于泵、釜、压缩机等化工机械。机械密封技术在应用中也出现密封失效问题。基于此，本文着重探讨了化工机械密封失效的原因，并提出提高化工机械密封效果的措施，以期机械密封技术的应用更加成熟。

关键词：化工机械；密封技术；失效原因；措施

在化工行业中，机械设备输送的介质通常为易燃易爆、有毒有害的流体，一旦发生密封失效，造成有害介质泄漏，不仅对人员身体健康、安全造成威胁，甚至会形成重大安全事故，导致环境污染。因此，化工机械密封的可靠性尤为重要。机械密封技术是近年来兴起的一种先进密封技术，在化工行业多用于各类泵、釜、压缩机等设备的旋轴的端面密封。

一、机械密封技术概述

与传统普遍采用的填料密封技术不同，机械密封技术不使用任何填料，而是通过将密封装置固定在轴和泵上，利用泵轴上的动环与泵壳上的静环两个端面的紧密接触，达到阻漏的密封效果。

机械密封技术以下特点：1、密封效果可靠，基本达到完全密封，即使发生泄漏，其泄漏量也在可控范围内；2、对维护的要求不高，安装面确定后，端面密封装置可以进行自动补偿调整；3、机械损失小，密封效率高；4、结构紧凑、外观尺寸小，适用于高压环境；5、具有良好的抗震性能。

二、化工机械密封失效的原因分析

虽然机械密封技术的密封效果良好，但不代表其在实际应用中不会出现问题，受到装置材料和内部结构的制约，机械密封技术并不能适应一切情况，也会出现密封失效问题。本文接下来对化工机械密封失效的原因进行分析。

（一）过热损伤导致密封失效。化工机械在短时间内负荷过重或热负荷过大，会由于表面热力作用过大而产生裂纹，称为热裂。在操作中，引起热量加剧的因素有很多，比如，材料组合不当、操作温度过高等，这些热量不能及时有效地散发出去，就会发生热裂现象，从而引发泄露。

（二）长期磨损导致密封失效。化工机械的长期磨损会造成密封件的端面产生位移摆动，使密封效果变弱，发生泄露。从一定角度来说，通过分析磨损痕迹能够得出化工机械密封失效的原因。比如，如果各个零部件配合良好，它们的磨损痕迹就会显得很均匀，如果泄露仍然存在，就可以断定不是密封件本身的原因。如果泄露为常数，就说明泄露可能发生在静密封处，而不是端面之间。但不排除另外一种情况，即密封安装处存在偏差，这个泄露从一开始就出现了，不会出现位移和运动产生的磨损痕迹。

（三）静密封失效。静密封失效是由于密封圈出现问题造成的，可能由于密封圈尺寸不合适、出现老化现象或者其本身就存在裂痕。曾经化工机械国产化的初期阶段出现的化工机械密封失效的实例就是由于密封圈不合适而导致的。

（四）动密封点失效。动密封点失效的原因主要有：第一，介质的粘度、清洁度和压力。粘度低、带颗粒或易结垢、压力高的介质发生泄漏的可能性大；第二，轴的影响。轴的粗细不合适会引起密封面发生变化，从而产生偏差造成泄漏；轴的运动也会产生摆动，且转速越快越容易引起泄漏；第三，密封的结构。波纹管密封的浮动性最好，密封效果也最好；四氟塑料密封圈的浮动性很差，这种材料的密封效果也差；第四，密封的端面问题。在制造和安装时保持端面的平直度和垂直度，才能保证密封质量。

三、提高化工机械密封效果的措施

（一）保证化工机械平稳运行。让化工机械在一个平稳的状态下运行，能够很好地减小机械的磨损程度。在有停车、运行和启动发生变化的工厂，减少突然停车对机械造成的瞬间破坏力，采取正常的启动和运行操作程序，为化工机械的运行提供稳定的环境，可以大幅提高密封寿命。

（二）对化工机械进行连续冲洗。合理的冲洗会减少化工机械的泄露。连续冲洗包含两方面内容：一是工作介质的自冲洗和工艺液冲洗。对冲洗的介质进行细致检查，并做好冲洗的必备工作，通过冲洗保证介质的压力、流量和温度都能保持在标准范围内；二是对洗液过滤器的清洗。冲洗可以保证过滤器畅通，减少污垢生成，提高密封效果。

（三）改良化工机械设备。通过实践得知，进行技术上的改进才能保证化工机械设备的性能得到更好的发挥。例如，DA302塔循环水泵更换化工机械后，出现了短暂间歇性的密封损坏，查找原因是由于泵壳密封环和叶轮口环的间隙不足产生了摩擦，使得泵产生较大的振动让密封损坏。为了解决类似的问题，需要技术人员不断学习新技术，及时更新密封件，积极研究化工机械设备的改良技术。

（四）保证密封件安装零误差。在对密封件进行安装时必须保证所有程序符合要求，做到细密精致，才能延长化工机械的寿命，减少泄漏事件的发生。要想实现安装过程的毫无遗漏，就要求安装人员必须非常细心认真，把握好每一个细节和尺寸的测量，运用正确的数据。同时，注重检修人员的专业技能和素质对保证安装效果有十分明显的意义。

四、结语

实践证明，在化工机械设备中应用机械密封技术可以达到良好的密封效果，有效减少泄漏事件的发生。机械密封技术目前仍处于发展进步的阶段，随着操作水平的提高、安装水平的升级、设备的改良，机械密封技术将会得到长远的发展，使用寿命也将接近设计寿命。总之，机械密封技术具有十分广阔的应用前景。

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