1、化工机械密封的泄漏问题与防治对策研究摘 要:正确使用机械密封的安装技术，能够大幅减小离心泵因泄漏而停泵检修的频率，保障了生产装置的长周期平稳运行。 关键字:化工机械；密封；泄漏问题； 中图分类号： TQ042 文献标识码： A 1、机械密封的概念 1.1 机械密封的由来及结构 机械密封又叫端面密封，或简称“机封” ，是一种用于泵、液压传动和相关设备的旋转装置密封的高科技机工产品。主要包括密封摩擦和润滑、密封原理、密封动力学理论及流体动压润滑理论等。密封构造：主要有双端面密封和多端面密封、单弹簧及多弹簧、浮动式、接触式等相关构造。机械密封系统主要包括了动环和静环；密封圈；弹簧及推环；弹箕座及键或
2、固定螺等1。 2、产生化工机械密封故障的原因 机械密封主要是内装式，它需要非常专业及深厚的工作经验，还有精密的测量设备才能准确判断发生泄漏的原因。首先必须要了解受损部件对密封效果的影响程度，然后才逐步对传动件等各种部件进行排查，掌握受损情况。其它相应的系统也要进行检测。 2.1 操作失误造成机械密封泄露 在操作过程中，由于各种异常情况造成动静环接触故障；安装时压缩量控制失误，造成大面积磨损及擦伤；选择设计类型不当，导致密封端面的比压及冷压缩等数据误差过大；或者在机械运转过程中有杂物进入设备，导致机械损伤等。 2.2 过热损伤导致密封泄露 机械过热不仅会磨损密封面，还会导致热裂或疱疤。热裂是由于
3、过大的热应力导致密封环的表面产生径向裂纹，它会在短时间的机械负荷作用下出现。为了防止此类故障发生，就必须在设计时就参照原材料的各项性能及运转条件来做优化设计。像过载、高线速度、选材不当等因素都会产生热裂纹，从而导致泄漏。 2.3 长期机械磨损导致密封泄漏 当密封副的正常运转程序被机械磨损所破坏，则端面就会出现磨损，使得传动轴发生轴向位移或径向摆动。通过这些异常的动作造成的磨损痕迹可以判断出机械受损情况，从而确定泄漏的原因。而泄漏量正常，则表明两端面之间不存在泄漏现象，也可能是静密封处发生了泄漏。又或者底座孔径安装不到位，导致其小于密封件的外径，造成密封开始工作就产生泄漏。 2.4 化学腐蚀导致
4、密封泄漏 由于密封介质具体腐蚀性，使得其接触密封就会腐蚀表面，腐蚀严重时甚至会形成点蚀。它对密封的性能会造成很严重的影响。所以在选材时要选用高耐腐蚀性的材料来保护主机中小面精密的密封件。 2.5 零部件故障导致密封泄漏 辅助密封圈发生故障，或者 O 型圈失效是导致机械密封零部件失效的两大主要原因。其中 O 型圈由于老化、变形、扭曲等损伤导致故障产生，所以在选择型号时应参考高耐温、高硬度的合成橡胶，必要时还可以采用橡胶包覆四氟乙烯密封圈之类的复合材料。 3、解决机械密封泄漏的方法 密封端之间存在着一层端面膜，它的形态会对密封效果产生影响。端面膜有液相、气相和气液混相等三种形式，不同的工艺水平产生
5、不同的形态。在密封液体接近饱和，出现沸腾等状态时，就会发生不同的相变，从而产生不同的形式。在设计和制造时可采用多种措施保证端面膜稳定从而保障机械密封。 3.1 规律性造成泄漏 泵转子轴过盈量和窜动量大，导致不能灵活移动动环。在出现磨损后，不能得到位移补偿。那在安装密封时，则需要保证适中的过盈量和径向密封，同时要在动环装配之后使得其能灵活移动。若密封发生干摩擦或拉毛，则表明润滑油量过少，这时需装油面高度加高至动、静环密封面之上3。 3.2 小型潜污泵造成泄漏 由于双端面密封造成反压状态，使介质中的杂物进入密封面导致磨轴；或者由于上端密封面的润滑状态不良使得动静环之间的摩擦力矩不均衡，导致相对转动
6、发生，这也是磨轴产生的主要原因之一。为了防止磨轴的产生，需保证：下端盖及油室的清洁，禁止使用不良润滑油，同时要使机封油室腔内的油面线高于动静环密封面。 3.3 压力不稳造成泄漏 由于弹簧比压力设计故障及总比压不正常形成的高压或压力波导致机械密封发生渗漏，导致很难形成液膜，引起密封面产生热变形。所以要严格按照操作要求来装配机封，不能出现弹簧压缩量不稳定现象。另外，选用高硬度合金和陶瓷等高耐压材料，同时加强冷却防护，能够使端面受力更合理，变形概率小。 4 机械密封的安装技术 4.1 安装前的检查 在安装之前要详细的检查离心泵，只有这样，才能够保证安装后的密封质量。 4.2 轴的径向跳动和轴向窜动
7、要保证轴的径向跳动小于等于 0.03 到 0.05 毫米，简单来讲，就是轴沿着轴向会有着一定的窜动量。在安装的时候，对轴的窜动量进行测量，往往是在轴上安装叶轮，然后在泵涡壳中进行装配，然后对轴进行拉动，在泵涡壳的前后两侧靠向叶轮，这样在轴上就可以看到轴向两位置之间的偏差，轴的窜动就是这个位置偏差。在本文所讲的例子中，轴的窜动量在 6 毫米到 8 毫米之间；要想对机械密封压缩量进行确定，就需要对轴的轴向窜动量进行确定，要将窜动量充分的纳入压缩量确定时的考虑范围，如果不这样做的话，在动环和静环密封面就会出现过大的摩擦力，对液膜阻力产生破坏作用，从而出现过大磨损的出现，降低密封的寿命。 4.3 检验
8、摩擦副环平面度 一般情况下，可以有研点法、光干涉法以及卡尺法等等来检验密封环平面度；将简易的卡尺法应用在实际安装中，指的就是在工件表面放上卡尺、钢板尺和刀口尺，让其处于光亮中，或者用手电光来照它的背侧，对光亮的情况进行仔细的分析可以对尺与工件表面间的间隙的均匀情况进行了解和研究；从而对工件的平面度状况进行准确合理的判断。 4.4 检查辅助密封圈 机械密封的辅助密封圈常用的分为两种，一种是橡胶材质的 o 形圈，另一种是聚四氟乙烯 V 形圈；在第一种方面，需要保证安装在动环或者静环上的橡胶 O 形圈具有一定的压缩量，只有这样，才能够保证密封性能符合相关的要求和标准；对于第二种情况，因为它密封的是两
9、侧的密封唇，这种密封方式是自封式的，它的密封性能和介质压力呈正比的关系，越高的介质压力，就会有越好的密封性能。它在安装的时候可以与支撑环一起进行，这样就可以让 V 型圈两侧密封唇紧贴着密封表面。 5 机械密封的安装 静环的安装，从静环尾部套入经过检查的静环密封，如果采用的是O 形圈，那么就不能滚动；如果是 V 形圈，那么就要保证安装方向是正确合理的。然后，在压盖中压入静环，使静环的防转销槽对准防转销。要选择合适的防转销高度，还需要与静环之间留下适当的间隙，一般情况下间隙控制在 1 到 2 毫米之间，不能够将静环顶上去。静环装到压盖中以后，需要对密封墙面与压盖中心线的垂直度进行仔细的检查，保证垂
10、直度小于等于 0.02 毫米；如果不能满足这个要求，那么就需要对其做必要的调整，通常采取的方法是采用木槌来轻轻对静环的边缘进行敲击；在此基础上，还需要对密封端面的平面度进行仔细的检查。动环的定位：完成了静环的安装之后，就可以在轴上定位动环。 首先，在密封腔端面上应该保证轴划线是对准的，然后将这个轴划线作为基准线，这样就可以计算出静环端面和基准线之间的距离，也就是静环端面与压盖安装面的距离和垫片厚度之和。同样的，还可以计算出动环与基准线之间的距离。在轴上安装完机械密封之和，就需要检查动环的浮动特性，保证动环的状态是浮动的，然后用手来轻轻推动动环，查看是否有必要的弹性，并且没有剐蹭的感觉；完成了这些工序之后，就可以对轴进行转动，然后对动环密封面的垂直度进行检查。 结语 离心泵机械密封的安装技术十分的重要，会直接影响到密封的 效果；因此，相关的专业工作人员应该积极的学习，提高自己的专业技术，积累丰富的经验，保证离心泵机械密封安装的质量 参考文献 1罗志新.石油化工釜用机械密封的失效分析与对策J.聚氯乙 烯,2008,(2):10
