化工机械密封的泄漏原因及对策探讨

秦学红

（晋煤金石化工投资集团有限公司河北石家庄050041）

摘要：在化工行业领域当中，由于化工原料一般都是具有一定的毒性，并且也会具有一定的腐蚀性，易燃和易爆，所以如果发生了泄漏问题，则会给国家和社会造成巨大经济损失，严重的危及到广大群众的财产生命安全。因此，对于化工行业来讲，机械密封则是最为重要的根本。通过主要介绍化工行业当中的机械密封，并重点分析其泄漏的主要原因，从而提出相应的解决措施。

关键词：化工机械密封；泄漏；措施

1造成机械密封出现泄漏的主要因素

化工机械密封也成为断面密封，一般来说用于泵、压缩机等设备的旋转轴。机械密封系统主要是由四类部件组成：主要密封件：静环和动环。辅助密封件：密封圈；压紧件：推环和弹簧；传动件：键或固定螺栓以及弹簧座。

1.1磨损因素

根据化工机械它的自身特点来看，由于在动环与静环的端面会产生相互摩擦的作用，并且会一直产生摩擦热作用，从而也就提高了摩擦的温度，对机械造成一定的副作用。比如，当汽化或者是因为摩擦导致副内液膜蒸发所出现的干摩擦突然中断以及抽空，或者是杂质进入到了密封面等因素，均会对环表面造成径向裂纹，也促使了对偶环发生快速磨损，同时也增加了密封面的快速泄漏等。如果石墨环的温度超出了标准范围时，它的表面就会析出一定的树脂，并且在摩擦面相邻的树脂则会出现炭化的现象，如果出现黏结剂时，则产生发泡软化现象，也就导致了密封面的泄漏量有所增加，直到失效。如果辅助的密封圈温度超出了标准范围并且一直使用，它会快速的老化、变硬、龟裂、失去弹性等，这些因素的产生都会对机械密封产生失效的影响。

1.2安装不良

化工机械在运转时，因为憋压、气蚀以及抽空等异常现象会产生较大的轴向力，进而导致动静环接触面分离：对于安装机械密封时所造成的压缩量较大，也会导致摩擦副端面产生较为严重的损伤和磨损：动环密封圈过紧，弹簧将对动环的轴向浮动量无法进行调整；设计时常会发生选型失误，密封材质的冷压缩较大或者是密封端面比压较低等等：静态密封圈较松。当动环的轴向浮动时，静环就可能会脱离静环座：在工作的介质中，如果有颗粒状态的物质，在运转的过程中就会进入到摩擦副端面上，进而对动静环的密封断面造成损伤。

1.3过热损伤

如果过热则可能会导致密封副变形甚至是产生磨损，这也有可能会引起热裂和疱疤。一般而言，因为过大的热应力所导致的密封环表面出现裂纹，就被称之为热裂。短时间内，在热负荷或者是机械负荷就会出现热烈的现象，例如由于冷却系统中断或者是干摩擦等产生热裂现象时，就会使密封环的磨损加剧，导致泄漏量的迅速增加。为了能够避免出现热裂的情况。就应该要掌握一定的物理和机械性能知识，在对机械密封进行设计的时候，要对可能产生热裂的情况进行综合的考虑，同时要设定其运转的条件。介质的润滑性能较差、操作温度过高、配对材料缎合不当以及过载等不当的组合因素。或者是这些因素综合在一起，都可能会导致过大摩擦热的产生。如果摩擦热不能够及时的散发，就可能会产生热裂纹，导致接卸密封出现泄漏。

1.4化学腐蚀失效

在化工原料的生产过程中，炼油设备中存在着多种腐蚀物质，密封接触到腐蚀性的介质，就会产生相应的表面上的腐蚀，甚至会在表面的各处产生剧烈的腐蚀点，形成点蚀。在金属的表面所产生腐蚀会深入到金属的内部去，从而加剧破坏，最终导致断裂的出现，可见腐蚀危害的严重性。因为密封件比主机的零件要小得多，并且更加的精密，因此，普遍必须要采用比主机更加具有耐腐蚀的材料。压力、温度以及滑动的速度都能够使得腐蚀的速度加快，密封件的腐蚀率随着温度的升高也会呈现指数规律的增加。处理强腐蚀流体时，要采用双端面的密封，因为它与工艺流体相接触的零件数量比较少，可以最大限度的减轻腐蚀对密封件的影响。在强腐蚀的情况下，就成为了选择密封件的一个重要标准。

1.5密封零件失效

化工机械的密封零件失效就是辅助的密封圈失效，而0形圈的失效会造成机械密封的泄漏。在使用过程中，0形圈的失效主要是表现在老化、永久性的变形、溶胀的变形、扭曲以及挤出损伤等等。正是因为这样，在选择使用0形圈的时侯，应该对合成橡胶的安全使用温度做好相关的考虑．并且要尽可能的使用截面比较大的橡胶0形圈，适当的提高其硬度，采用沟槽式的装配结构，通过沉浸的试验进行合理的选材，必要的时侯可以选用复合型的材料，比如说橡胶包覆聚四氟乙烯密封圈等等。

2化工机械密封泄漏的解决方法

2.1设计合理，改良设备

基于以上原因的分析，机机械密封设计和造型一定要结合生产实际情况，尽量选用密封可靠、寿命较长的摩擦副材料及静密封圈材料。例如，选用丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶、氟橡胶及聚硫橡胶等作为O型环或波纹管；聚四氟乙烯则可作为波纹管、V型环和楔型环，用于腐蚀性介质中；高温或低温条件下，多以青铜及不锈钢作为金属波纹管代替密封环；旋转型机械密封，多采用O型环滑动密封；冲洗时可视热量大小采用自然冷却、水套冷却、内循环冷却、外冲洗冷却、轴内冷却、外循环冷却等方式冲洗，控制密封温度，防止杂质积累，以保证密封的完好性。

2.2做好安装作业

为了减少轴的振动和保证化工机械的寿命，必须保证安装过程的准确细致。首先，做好安装前准备工作。安装前检查机械密封各元件是否有损坏，特别是动环和静环的密封端面是否碰伤，如发现损坏时，需进行返修或更换新的零件。各密封元件需用汽油或煤油清洗干净，保持各元件表面无灰尘、异物。其次，装配过程中应保持清洁，保证动环、静环的密封端面不被划伤、碰破，为了更于装入，装配时应在轴或轴套表面、压盖与密封圈配合表面涂抹机油，以免启动瞬间产生干摩擦。最后，注意安装顺序。

2.3加强操作维护

运转中泄露量突然过多，应及时停车进行检查。检查动环、静环密封端面的磨损情况与表面质量的变化；检查动环、静环的辅助密封圈的安装位置是否正确；检查密封腔体内是否混入固体杂质，传动座内是否充满了杂质，影响动环的轴向浮动和弹簧的补偿；检查紧定螺钉是否松动，是否影响机械密封的正常工作状态；检查固定端盖的螺钉是否松动，而引起密封端盖的偏斜；检查泵的轴向窜动和径向振动是否超过使用的技术要求；若是装轴套的情况，检查轴套与轴之间的密封是否损坏，位置是否正确；检查密封体内有无密封液循环，机械密封是否处于干摩擦状态。

2.4冲洗过程保证

冲洗介质不符合设计要求是造成机械密封的一个重要因素，冲洗包括工作介质的自冲洗和相对洁净的工艺液冲洗。针对冲洗做好检查、调整，使冲洗介质的压力、流量、温度都达到设计要求，并且需要进行定期的清洗冲洗液的过滤装置，减少冲洗液中的杂质，保证冲洗的质量。合理的增加冲洗官道上的止回阀等，从根本上解决因为冲洗带来的密封损坏。

3结束语

化工机械密封由于其独特的优点而广泛的运用在各炼油企业，而实际生产中的密封失效而导致的泄漏现象总会出现，对于出现的泄漏就需要找到原因，从实质出发，分析每个设备失效的具体因素，制定对应的对策，保证生产的顺利进行，保证人员的安全，保证企业的利益不受到损害。

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