化工用泵机械密封泄漏与检修

陈 刚

（九江检安石化工程公司，江西九江 332000）

0 引言

化工用泵是化工生产过程的核心部件，对化工产物的产出效率有很大影响。化工用泵中有少量流体，这些流体和泵外大气间存在压差。为防止浆体发生泄漏，首先就要在化工用泵的运行时设置对应的密封设备。常见的密封设备有很多种类型，如浮动密封设备、机械密封设备、动力密封设备和填料密封设备等。由于多方面因素影响，密封泄漏情况还是时常出现，导致材料浪费，自然环境受到污染。从机械密封设备泄漏的原因角度进行分析，提出解决措施，防止化工用泵机械密封出现问题。

1 化工用泵机械密封原理

在一组相对运动的环端面上构建化工用泵的机械密封，通过一个随轴运动的环端面以及固定面组成。运动环端面和固定环端面之间近乎零缝隙的紧密贴合，能够使化工用泵形成机械密封。在大多数情况下，要通过静环、动环、压缩元件和密封元件配合使用，达到化工用泵机械密封的目的，要使静环和动环形成摩擦副。化工用泵在运行过程中，压紧元件的压力以及密封液体能够将双环紧压，还能够在双环间形成一层液体膜来强化化工用泵的密封效果。压紧元件的压力比较大，在设备停止运行时也能够使泵端面间保持紧贴状态，防止密封介质泄漏和杂质进入密封端面内。

2 化工用泵机械密封泄漏的原因

化工用泵机械密封出现泄漏的原因有很多种，这和机械设备密封的内部原因有直接关系，但也会受到外界的影响。在通常情况下，化工用泵机械密封出现泄漏的主要原因有腐蚀损坏、热损坏和机械损坏等问题。机械设备密封的内部结构比较复杂，运行的场地和环节也多样化，常见原因如下。

2.1 化工用泵型号选择出现问题

选择不合型号的化工用泵非常容易对环端面产生损害。根据化工用泵密封形式的种类，可以将机械密封分为内装饰密封、外装饰密封、单面密封、平衡性密封和非平衡型密封等多种类型。一旦盲目选择化工用泵型号，不根据化工用泵运行的具体需求考量，很容易出现环端面压力较大或者压力较小的情况，从而对环端面的稳定性产生很大影响。在环端面压力较大时，摩擦副之间液膜无法形成，使得固定环端面和运动环端面之间摩擦过大出现严重磨损，密封件变形，最终导致泄漏。如果环端面压力较小，固定环端面和运动环端面之间不能进行有效摩擦，出现打滑，导致化工用泵不能正常运行。

2.2 外界因素的不良影响

化工用泵在运行过程中会受到很多外界因素的不良干预，一旦没有及时采取有效的改良措施，就会导致化工用泵发生泄漏，影响化工生产正常运行。目前常见的、容易导致化工用泵密封效果失效的外界因素有化工用泵机械密封的振动幅度过大导致的泄漏。如果化工用泵机械密封的振动幅度过大，会导致机械密封装置直接失效。这种情况的主要原因在于设计问题、轴承的精度出现偏差、联轴器的平行度过低以及径向力太大等因素。还有一种常见原因是化工用泵的轴向窜动量过大。将化工用泵进行机械密封，首先要保证密封面能够承受一定比压。大多数情况下，为保证化工用泵能够发挥机械密封的效果，要控制化工用泵轴的窜动量小于0.5 mm，以达到合理的比压值。

2.3 材料选择出现问题

材料对化工用泵机械密封效果也会产生直接影响。多种类型的材料适用于多种工作环境的需求，如果材料选择不合适，会导致密封设备密封效果不良，导致化工生产出现问题。在选择密封圈材料时，首先要对化工用泵的具体工作场地、需要压力和转子转速等多种因素进行考察，再选择合适的密封圈材料。如果不能先对化工用泵的工作需要进行考证，盲目选择密封材料，就会导致所选材料不满足化工用泵的工作需要。化工用泵无法起到较好的密封效果，还会导致密封圈的使用寿命缩短，增加化工生产的投入成本，加大化工企业的生产负担，不利于化工企业的长远发展。

3 化工用泵机械检修措施

化工用泵是进行化工生产的关键装置，它的运行状态对化工生产的整个过程都产生影响。因此，化工用泵的机械密封对于装置设计、后期加工以及整体的装配水平都有较高要求。机械密封装置实际应用时，要保证机械密封技术的需求和使用有一定协调性。化工用泵机械密封对于有关工作人员的专业素养水平也有很高要求。列举一些能够有效解决化工用泵机械密封问题的措施。

3.1 选择优质材料

在选择化工用泵的过程中，要尽可能选择含硫量比较高的材料。选择摩擦副时要选择氮化硅或者碳化硅材料，从而全面提升化工用泵的机械密封性能。碳化硅材料的强度比较高、密度比较低、抗腐蚀性和隔热性都比较好，还耐高温以及耐磨，因此能够用于制作摩擦副。为防止化工用泵受到其他介质的腐蚀和磨损，要在泵表面建立一个金属保护层。通过金属保护层将泵中的介质和机械密封金属进行分层隔离，防止介质腐蚀化工用泵。可以选择合金钢作为金属材料的首选，这种材料中加入了铁、碳等多种元素，具有韧性好、耐高温、耐磨损、强度高等优点。但是这种材料生产成本比较高，且生产工艺比较复杂，不能广泛应用。选择化工用泵机械密封的材料时，要想明确化工用泵中的介质属性，还要结合化工用泵运行时的实际场地和周围环境，综合多方面因素选择材料，从而保证选择的材料符合多方面需求以及控制成本造价。

3.2 重视振动问题

化工用泵振动情况会对化工用泵机械密封性能产生直接影响。因此对化工用泵机械密封性能进行检修的过程中，还要观察和分析化工用泵的振动情况，根据化工用泵的运行状态采取一定改善手段，尽可能减小化工用泵运行时的振动，避免振动对化工用泵机械密封性能产生影响。为防止化工用泵泵轴的挠度过大，对化工用泵机械密封性能产生一定影响，还要缩小两端轴承之间的距离，还可以加大化工用泵轴的直径，多方面减少振动因素对化工用泵机械密封性能产生的影响。

3.3 控制好弹簧压缩量

要对化工用泵的弹簧压缩量进行严格把控，并不是弹簧的压缩量越大，化工用泵机械密封效果越好。弹簧压缩量过大，会使摩擦副的摩擦力随之加大，导致摩擦损失大幅度增加，使摩擦副的损害加大，最后导致化工用泵机械密封出现泄漏。严重时摩擦副会烧毁，严重威胁整个化工生产的安全。如果弹簧伸长量过大，就会出现运动环端面无法运动的情况，导致化工用泵的机械密封效果失效，最终导致化工用泵出现泄漏。

3.4 密封面出现扭曲的解决措施

如果化工用泵的密封面出现扭曲，可能是没有进行合理冷却，使化工用泵热应力不均。可以通过调节冷却水或者控制冲洗液流量，保证密封面充分冷却，达到润滑状态。去除化工用泵流体中的杂质。化工用泵的操作压力超出了预期设计值。这时要降低化工用泵的操作压力，使其恢复到正常工作值。

3.5 弹簧失效的解决措施

弹簧失效一般是由于固体颗粒物堆积过多。可以针对有沉积物的介质，使用有金属波纹的空心管进行密封。要尽可能使用大弹簧进行密封，避免使用小弹簧。高温碳化、分解产物以及腐蚀产物也会造成化工泵的弹簧失效。这时要在密封机构中及时清理弹簧，保证弹簧干净和清洁。

3.6 按照规范进行操作

要尽可能减少工作人员的操作失误，避免错误操作对化工用泵机械密封性能产生的影响。在操作双螺杆泵过程中，要保持平稳状态，防止对双螺杆泵产生影响。在化工用泵运行过程中，还要密切观察装置的运行状态，尤其是化工用泵的振动情况。要使用专业的检测仪器进行精准测量，对化工用泵振动进行一定控制。

3.7 日常维护中的检修问题

对化工用泵进行维护过程中，要对机械密封零件的松动情况进行反复检查，防止部件松动引起化工用泵泄漏。还要防止杂质进入断面，造成设备运行异常。在化工用泵停止运行后，要对泵内介质进行检测，防止这些介质干燥形成结晶，对密封面产生损害。化工用泵停止运行时，温度较低，这种低温环境也会离析出结晶体。再次使用化工用泵之前，要采取事先加温或者冲洗的方式，防止端面出现损坏。要对冲洗以及冷却装置进行检测，保证其能够正常运行。要排查机械设备中的异常情况，防止设备轴承损坏。

4 结束语

有必要对化工用泵的机械密封泄漏和检修进行一定探究。针对泄漏原因和检修需要侧重的问题进行解读，提出一些行之有效的解决措施。在实际应用中，要结合设备具体情况进行具体分析，选择有针对性的检修措施，提高化工用泵安全运行保障。