机械密封在机泵上的应用及故障处理

董奕平

（中油国际管道公司中缅油气管道项目，北京 100029）

0 引言

根据相关调查和研究可以发现，就目前阶段天然气化工中机械密封出现故障的原因，在很大程度上是因为轴的密封效果不佳所致。在机泵运行过程中，一旦因为密封问题发生故障，便会导致溶液大量喷出。如果没有对其进行有效、及时管理，将会严重影响设备使用效果，也会在一定程度上影响着操作人员的生命安全。为此，相关工作人员需要对此给予足够重视，根据机泵在机械密封中所存在的问题，进行针对性解决。研究机械密封在机泵上的应用和故障处理具有积极的意义。

1 溶液循环泵中机械密封的应用及结构

本文所述机泵特指溶液循环泵中的多级卧式离心泵，在机械密封方面，则指的是结构较为紧凑的一种集装式机械密封。具体来看，其处于工作状态时，压力保持在9 MPa 以下，工作温度保持在60 ℃以下，轴外径常保持在6 cm 多。在机械密封工作中，主要会利用到WC 和SC 摩擦副，因其强度和硬度优势较为明显，使得其在现阶段工作中得到了广泛应用。从导热性能来看，其优势较为明显，配合耐高温和抗老化性能的氟橡胶，即便在高温条件下，也能够保持良好密封性效果。另外，为了保障该机械在转动时的平稳性和稳定性，其选用了静止式的缓冲补偿机构。近年来，科学技术的发展推动了机械密封技术逐渐向成熟化方向发展。其中，波纹管密封技术作为一种新式机械密封技术，在现阶段工作中得到了广泛应用，并且取得了良好效果。伴随着其应用范围的扩大，对其技术性、安全性和密封性也提出了更高要求。

2 机械密封出现泄漏的原因

2.1 抽空现象的影响

在物料运输过程中，如果机泵出现了抽空现象，其内部弹簧功能便会失效。从深层次来看，这还会导致系统内部各个结构发生失调现象，从而严重影响系统稳定运行。另外，当弹簧失效之后，还会和密封副发生剧烈的摩擦，影响机械密封效果。

2.2 设备老化问题的影响

因机械设备使用寿命较长，在长期运转过程中，会因为滑动密封面长期使用出现磨损、硬化、老化等现象。如果没有对其进行及时维修，在与轴、轴套接触时，可能会产生卡顿和损害现象。从其影响来看，也会导致弹簧出现受损、变形等现象，从而严重影响机泵机械密封效果。

2.3 焦化和碳化物质的影响

在装置运行过程中，通常会在密封装置内部放置一定量的焦化和碳化物质。这些物质会发生离析现象，晶体物质如果发生了粘合和腐蚀现象，也会导致机械密封出现泄漏问题。

2.4 滑动件热装工作的影响

在开展滑动件热装处理工作中，经常会因为温度方面的影响，导致其出现膨胀、冷缩，导致密封面出现变形。如果没有对其进行及时、有效管理，将会导致密封件和紧固件之间出现裂缝，导致机械密封泄漏问题。

2.5 滑动件摩擦的影响

当机械设备投入使用之后，滑动件会处于高速运转状态中。因其会不断与接触面发生碰撞、挤压，产生摩擦，导致温度急剧上升。如果热量没有及时散去，便会因为热量积累而导致密封面之间的胶类物质出现融化和蒸发现象，导致泄漏现象。

2.6 端面液膜的影响

设备长期使用过程中，相关工作人员可能会缺乏对端面液膜的管理，使其出现破损问题，进而使滑动设备出现摩擦。长期处于摩擦环境中，密封面会变得越来越粗糙，加快零件磨损，导致滑动零件表面上出现裂纹，造成机械密封泄漏。

3 泄漏问题的解决对策

3.1 设计方面的改进措施

为了有效避免在机械密封工作中所出现的各种泄漏问题，需要从设计角度进行充分考虑，避免事故的发生。从影响其出现磨损问题的原因出发，动环弹力和液体双重压力是影响其出现问题的一个重要原因。为此，在机械装置使用过程中，需要确保其比压稳定性，让其保持在相对合理、稳定的状态中，从而降低因比压影响而导致动静环出现磨损现象。从技术角度考虑，在进行比压调整工作中，往往会面临着较大困难，需要结合具体工作需求、从装置实际情况角度出发，对各方面影响因素进行综合性考虑之后，才能够确定出合理比压值。另外，为了进一步降低因动静环之间出现的相互摩擦问题对其所产生的影响，还应该结合科学、合理的冷却举措，有效提升其处理效果。

3.2 制造方面的改进措施

（1）需要从制造厂商角度出发，对其各种生产行为进行有效管控，保障其能够生产出高质量、价格合理的辅助密封材料。将其应用到具体密封工作中，才能够产生应有的效果。

（2）在开展零件设计工作中，制造厂商应该有效利用各种合理、生产效率较高的制造生产工艺。在传统工作中，经常会因为各种机械设备使用不当、操作不规范问题，导致安全事故的发生，不仅严重影响了生产效率，还限制了制造厂商进一步发展。

（3）还需要充分考虑到各种生产材料的使用对其生产效果所产生的影响。加强对各种材料监管力度，禁止将一些不合格材料投入到生产过程中。

（4）从技术角度考虑，尽量选择一些精度有保障、安全系数较高的机床设备，有效提升生产效率。此外，还要安排专业素养过高、工作经验丰富的技术操作人员完成相关工作，这既能够保障各项工作顺利完成，又能够进一步提升密封效果。

3.3 选型方面的改进措施

从选型角度来分析，需要尽可能选择合适的密封材料，作为有效提升密封效果的重要手段，在此过程中发挥了重要作用。动静环可以选择一些硬质合金或者碳化硅材料，这些材料质量过关、硬度较高，能够满足各种技术性要求和质量方面的标准，从而有效提升其最终密封效果。另外，在进行材料选取时，还需要综合考虑到耐热度、弹性、抗变形能力等多种方面的影响因素。唯有此才能从整体上把控，进一步提升机械密封效果，从而避免各种密封泄漏现象。

3.4 安装方面的改进措施

唯有高质量的机械装置，才能够有效提升其使用寿命。为此，在开展安装工作时，必须要选择高素质安装技术人才、具备较高责任心，才能够在严格遵循各项生产指标和质量标准要求之下开展相关安装工作。另外，还需要对安装技术人员的操作行为进行规范。对于安装人员来讲，这既能够有效提升其技术性能力，同时还能够提升其实践能力。在开展具体安装工作时，总是会因为各方面影响因素出现一些意外情况。技术人员既需要完成各项安装工作，同时还需要针对各种问题进行及时解决，从而提升其综合能力。从机械密封性能的影响来看，会对机泵装置运行的可靠性、安全性和平稳运转产生较大影响。因此，有效提升密封质量可以在一定程度上避免各种密封泄漏故障问题，从而降低机泵事故发生率。这也能够帮助企业在社会上取得较高地位，促进企业长远发展。

3.5 转子失衡故障处理

经大量研究和文献阅读，总体来看，在天然气化工厂中，经常会因为溶液循环泵方面的影响，导致机械密封故障问题的发生。比如：某天然气化工厂曾发生过3 次频繁更换机械密封的问题。但是在一周之后，仍然出现了溶液循环泵泄漏问题的发生。此后，天然气化工厂相关工作人员便迅速开展了相关调查。在研究中发现，结合动平衡检测的方式，发现在其所使用的卧式硬支撑平衡机上共存在着质量为515 g、255 g、120 g 的检测点。因其质量相差较大，导致叶轮转子出现失衡问题。在此状况下，因为没有及时发现、及时处理，导致机械密封泄漏问题的发生。因此，在今后处理转子失衡故障问题时，可以结合平衡机的作用，对其进行内部结构优化和调整，扩大其流通面积，并安装压力表对其进行实时监测，从而有效提升使用效果。

4 结束语

在今后工作中，相关工作人员需要加强对机械密封质量的管控，从多个角度出发，进行综合性考虑。针对现阶段密封工作中所出现的各种问题、影响密封效果的因素进行针对性解决，有效避免各种故障的发生，进一步促进企业发展。