化工机械密封故障原因及解决策略

王志跃

摘 要：随着我国工业化进程的不断加快，在化工企业的发展过程中，一定要做好特殊物质的密封处理，加强对机械设备的密封管理。在当前的石油化工企业中，主要使用磁力泵和屏蔽泵进行密封处理，但是这两种机械设备在使用过程中，还存在一些影响因素，容易引发泄漏事故，一定要及时维修，进行有效处理。

关键词：化工机械;密封故障;原因;解决策略

化工机械设备如果出现密封失效后其他异常问题，将直接导致设备损坏，进而对后续的生产作业过程带来严重的负面影响。鉴于此，要保证化工设备的正常有序运行，就必须加强对机械密封质量的控制，确保机械密封的可靠性和持久性。

1 机械密封技术概述

1.1 机械密封技术

机械密封技术，是指对机械装置开展的密封技术，其密封对象尤以旋转机械为主。对于旋转机械的组成结构而言，传动轴是其中至关重要的一项构成原件。然而，因为传动轴属于是一种滚动装置，因此传动轴与设备相互间会产生空隙，同时，为了减少摩擦力提升功率，还要借助机油等流通介质进行润滑。而密封环则可主用于对传动轴与设备相互间的润滑介质进行有效密封，并且密封环要在流体介质压力与装置压力下保持有效贴合，以此一方面避免流体介质流出，另一方面，确保机械装置的有序运行。通常情况下，密封环主要由动环、静环组成。其中，在压力的影响下，动环会不断向静环靠近，不过动环与静环相互间要保持必要的压力以保障流体介质的正常工作。因此，对动环、静环的材质提出了较为严格的要求，它们不仅要耐压耐热，具备一定的延展性，还要保证彼此间不会产生过大的摩擦力，如此方可保障机械的有序运行。

1.2 机械密封技术的优缺点

对于机械密封技术的优点而言，机械密封技术应用范围十分广泛，一方面，機械密封技术的种类众多，可应对多种不同的情况，比如在高温情况下，可选取石墨作为机械密封技术的应用材料，由于该种材料有着极佳的耐热性。又如，在外力极大的情况下，可选取钢类材料制成密封环，钢类材料凭借其可靠的延展性，在外力冲击下，不易于发生折断情况。由此表明，在面临各式各样的特殊情况时，机械密封技术可实现有效可靠的应对。另一方面，在诸如水、油等特殊环境下，机械密封可持续成效很长一段时间，并且即便是在一些化学性的腐蚀性物质中，也可维持发挥数个月的效果。在保证长效的同时，机械密封效果并不会出现减弱情况，可始终保持一个理想的水平上。最后，机械密封还有着十分长久的“保质期”，相关人员不需要担心机械密封会受到外部环境的影响，以此可极大地减少了人力物力的投入。对于机械密封技术的缺点而言，虽然该项技术近年来实现了不断发展，然而，依然难以紧随现代社会的发展脚步，伴随着科学技术的不断发展，机械密封技术已难以满足人们的多元需求，受密封环限制影响，设备与转动轴相互间的流体介质不会外泄，但密封环受长期磨损或腐蚀性物质腐蚀的影响，也极易出现损坏情况。比如，当石墨形成的密封表面遇到温度超过170℃或过热情况时，石墨表面会发生腐蚀问题;又如，在腐蚀介质的影响下，金属环表面也会发生相应的腐蚀问题。这一系列因素都会对机械密封的时间造成不利的影响，进而致使可能会引发一些意外。为此，必须推进机械密封技术的不断发展完善，使机械密封技术具备更可靠的抗性以及更长久的使用时间。

2 化学机械密封泄漏的主要原因

2.1 摩擦失效导致的泄漏

在化工设备工作的同时，其内部的动环和静环经常会出现摩擦，摩擦所产生的热量，会给化工机械造成较大的影响。首先，这些摩擦会影响机械密封的磨损，影响其正常使用;其次，如果密封副的一端出现磨损，那么，会使得密封件出现一定程度的松动，导致泄漏情况的发生。因此，相关企业可以根据零件的摩擦状况，进而查找密封泄漏的原因。

2.2 腐蚀原因引发的泄漏

在化工领域，有相当一部分的化学制品有一定程度的腐蚀性，为此，许多设备会被化学制品腐蚀，大致有三类腐蚀类别：其一，表面腐蚀，这大多是受腐蚀介质的作用，导致机器表面出现腐蚀问题。其二，晶间腐蚀，此是因为表面腐蚀太严重导致的。其三，点腐蚀，这大多是因为碳化钨环的不锈钢环座是采用铜焊的方法相连的，为此较易产生点腐蚀问题。

2.3 过热损伤造成的泄漏

热度过高是机器密封泄漏的一个重要要素，其不仅会导致密封机械形状发生变化，还会致使机械出现热裂问题。在一般状况下，若热应力很大，便会导致密封的表面产生纵向开裂问题，也就是热裂。在特定时期内设备受到热负载的影响，也许会发生热裂问题，此外，因为受到冷却系统中断、干摩擦等要素的作用，会对化工设备密封的成效造成较大影响。若介质润滑度不理想，配对材料组合不科学，均会致使摩擦热的出现。若摩擦热无法第一时间消散，便会产生热裂纹问题，致使泄漏故障出现。

2.4 密封零件失效导致的泄漏

在大多数情况下，化学机械密封的零件指的是辅助密封圈的失效。辅助密封圈又叫作O形圈，随着时间的推移，O形圈会出现老化、变形及扭曲等状况。所以，企业的相关部门在应该选择合适的材料，例如，选用耐高温、硬度较大的橡胶O形圈，并采用沟槽式的装配方式，在必要的时候，可以选用复合材料。

2.5 化学腐蚀导致的泄漏

在很多情况下，在接触到腐蚀性的介质以后，化学机械密封的表面就会出现腐蚀现象，有时可能会在表面形成点腐蚀，甚至是晶间腐蚀，进而深入到设备的内部，进一步破坏而引起金属断裂现象。此外，机械密封所使用的零件一般都非常的精密，但是，由于受压力、温度和滑动速度等因素的影响，会使得机械密封零件腐蚀的速度加快。因此，在处理具有较强腐蚀性的液体时，相关部门可以采用双端面密封的方式，尽可能减轻对密封件的腐蚀程度。

3 解决化工机械密封泄漏问题的措施

3.1 优化设计

当静环和动环密封面处在工作状态下时，将会产生大量热量，这就会导致密封装置的温度显著增高，若这些热量无法有效排除，将造成动环间的液体出现汽化现象，进而破坏液膜，引发磨损问题，与此同时，温度的上升也很容易使密封元件出现变形或者老化等问题，由此可见，机械密封长时间处在高温环境下将很容易导致其功能失效，所以要从根本上避免这类问题的发生，就必须在设计的时候全面考虑到机械密封装置在不同工作条件下最应当采取的冷却措施，进一步优化设计方案。

3.2 合理选择材料

只有科学合理地选择原材料，才能确保机械密封装置达到良好的密封效果，同时这也是延长设备使用年限的重要手段。相关人员在实际选择机械密封装置材料的时候，应当对材料强度、导热性、耐磨性等进行全方位考虑，确保其能适应复杂的工作环境。

3.3 提高安装的规范性

若安装不符合规范要求，将会使机械密封泄漏出现的几率大幅上升，所以，应当严格加强对安装规范性的把控。首先，应采用科学合理的机械密封安装方法。一般来说，动环密封腔和动环密封圈之间应当留出3～5mm的空隙，在实际进行静环安装操作的时候，端面应当用千分表找正，弹簧压缩量的误差应当控制在上下0.2mm之间，且机械密封安装完成之后必须进行一天以上的零荷载运行。其次，应做好机械密封配合工作。轴和法兰的垂直度不能高于0.5mm，在进行动环密封圈安装的时候，应对其轴端部位进行修光，加强日常操作维护，强化设备安装质量。

4 结束语

综上所述，随着社会的发展，化学机械密封被广泛应用于化工行业，然而，化工机械密封总会由于各种各样的原因导致泄漏，如摩擦、腐蚀、温度等方面的因素引起的。所以，为保证化工机械良好的密封效果，本文以化工机械密封为研究对象，阐述了其可能会发生泄漏的原因，并提出了相应的解决措施，进而提高了化工机械密封的性能。

参考文献：

[1]程大水，刘艳兵.机械密封泄漏防控措施探究[J].世界家苑，2014（01）：263.

[2]蔡艳，张斌，李正伟，张俊峰.机泵机械密封泄漏的原因及对策措施[J].山东化工，2013（08）：148-151.

[3]吴凯.浅谈化工机械密封技术应用与分析[J].科技视界，2017（07）：59+114.