机械密封在机泵上的应用及故障处理

李泳锡 黄世伟(重庆天然气净化总厂，重庆 401220)

机械密封在机泵上的应用及故障处理

李泳锡 黄世伟(重庆天然气净化总厂，重庆 401220)

在动力以及流体机械当中，最为关键的零件之一便是机械密封，也可被称作是端面密封，因其具有绝佳的密封效果，因此机械密封也被广泛应用在天然气化工等众多领域当中，为燃气炼化等事业发展做出了突出贡献。但随着使用周期的逐渐变长，机泵上也开始出现了机械密封故障问题。基于此，本文将通过简单介绍机械密封在机泵上的具体应用，结合几种常见故障，简要分析研究机械密封在机泵上的故障处理。

机械密封；溶液循环泵；故障处理

根据笔者了解到的资料显示，目前在天然气化工中溶液循环机泵上所发生的故障问题，有一半是由于轴的密封出现问题导致泄露。一但出现机械密封故障导致溶液喷出，不仅将直接影响设备的正常运行，同时也极有可能对操作人员的人身安全产生严重威胁。因此处理好机泵上机械密封故障，也是保障机械密封能够在机泵上得以有效应用的根本前提。在此背景下，本文将着重围绕机械密封在机泵上的应用及故障处理进行探究。

1 溶液循环泵中机械密封的应用及结构

本文所指应用在天然气化工当中的溶液循环泵为多级卧式离心泵，应用在溶液循环泵之上的机械密封为结构紧凑的集装式机械密封，其工作压力在9MPa以下，工作温度不超过60℃，轴外径的直径为6cm，轴转速控制在2985r/min以内。该机械密封采用的是具有较高强度与硬度的WC和SC摩擦副，其良好的导热性能与绩效的线膨胀系数，配合使用的具有耐高温和抗老化性能的氟橡胶，即便是在高温环境下也可以有效增强密封效果[1]。此外，静止式的缓冲补偿机构，使其转动时能够保持质量平衡，以便溶液循环泵机械密封可以适应高转速工作状态。在我国科学技术的不断发展之下，机械密封技术逐渐成熟，并诞生了包括波纹管密封技术等在内的一系列新型机械密封技术，随着其应用范围逐渐增大，人们对机械密封的安全性、有效性也提出了更高的要求。

2 溶液循环泵中机械密封故障及处理

2.1 转子失衡故障处理

笔者通过查阅大量相关研究文献了解到，在天然气化工厂当中，经常会出现溶液循环泵的机械密封故障问题。研究中显示某天然气化工厂曾经连续三次更换了机械密封，但在一周的时间内均在此出现了溶液循环泵泄露的问题。随后厂内工作人员通过动平衡检测，发现在卧式硬支撑平衡机上的三个检测点分别为515g、255g和120g，其质量之大也反映出叶轮转子存在失衡的问题，由此引发了泵的振动，使得动静环分离，受液膜压力作用将自动打开密封面，最终导致泄露问题的发生。因此在处理转子失衡故障时，工作人员选择对平衡机进行结构优化，通过重新选材并适当将加粗平衡管，使得流通面积得以有效增加，此后工作人员通过安装压力表，用于实时检测泵转子的动平衡，在故障处理之下，该情况得到有效好转。

2.2 静环磨蚀故障处理

在更换溶液循环泵的机械密封之后，经常会在短期运转之内再次发生泄露问题。而在对故障问题进行深入分析的过程中，有人员发现溶液循环泵当中原本光泽的静环端面开始出现污渍，并且使用常规的清洗办法很难将其完全清除干净。根据研究资料显示，附着在静环端面的污物大部分为黑色的碳化硅。在进一步分析过程中，人们发现溶液循环泵机械密封之所以会出现故障问题，是由于压坯材料具有较大的粒度，使得静环无法保持原有的高硬度，长期在高温、高负荷的工作环境下进行运行，最终使得静环出现磨蚀，进而导致机械密封失去原有的密封效果，产生泄露问题[2]。因此在针对这一故障问题时，工作人员可以采用重新更换静环，并在密封面当中使用硬质合金、工程陶瓷等具有良好耐腐蚀性和较高硬度与强度的材料，以此有效增强机械密封的效果，确保溶液循环泵机械密封能够长时间的保持正常运行。

2.3 传动螺钉故障处理

在某天然气化工厂内曾经在更换溶液循环泵机械密封后再次出现了泄露问题，在随后的分解检查当中，发现弹簧出现了位移、形变的问题，轴套内壁出现大量划痕，在综合各项故障表现之后，工作人员推断导致溶液循环泵机械密封故障是由传动螺钉松动而引发。由于传动螺钉出现松脱，使得轴套和轴相互分离，在转动过程中，轴和轴套将会产生过高的摩擦热，最终使得轴套弹簧变形，无法发挥自身的补偿能力，最终导致溶液泄露。因此在处理此类故障时，首先需要使用高硬度的传动螺钉更换变形的传动螺钉，在装配过程中严格按照相关标准要求，使用专业的工具进行拧紧固定，以此有效做好机械密封的安装工作，防止泄露问题的再次发生。

3 结语

总而言之，机械密封运用在溶液循环泵当中，能够有效增强循环泵的密封效果，帮助其提升压力，保障天然气化工各项工作的顺利开展。但由于溶液循环泵中机械密封本身存在设计问题，或是在长时间的运行过程中出现磨损、腐蚀等问题下会产生各种各样的故障，影响溶液循环泵的正常使用。工作人员还需要充分结合溶液循环泵的实际运行情况，准确判断出故障位置及故障原因，采取行之有效的方式进行故障处理。

[1]朱世勇.机泵机械密封泄漏原因分析及对策研究[J].化工设计通讯，2017，43(04):121-122.

[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，2013，42(08):148-151.