化工机械密封故障原因与对策

摘要：随着当前社会的不断发展和进步，各类化工行业也有了飞速的提升，而化工原料材质较为特殊，具有较大的毒性和腐蚀性，且具有着易燃易爆的特点，因此需要对其进行合理的控制，如果发生泄漏则会产生不可挽回的巨大经济损失，甚至还会对周边居民的生命安全造成威胁。这也成为化工行业发展的基础，在当前化工行业的发展过程中，需要做好化工机械密封，在最大限度上确保国家和社会以及人民的生命财产安全。因此，本文主要针对化工机械密封故障的原因和对策进行分析。

关键词：化工机械；密封；故障；对策

在现阶段化工行业迅速发展的时期，工厂和各个领域都有新型的机械旋转设施进行投入使用，也有效地促进了当前社会经济的发展。但是，与此同时其安全管理也是非常重要的，在设施的运行过程中，需要做好有效的密封工作才可以将机械设备的输入轴动力进行有效降低，同时降低机械能量的消耗，这种方式具有较大的优势，在降低机械能量消耗的同时也增加了单位的产出和效率，将机械的使用年限延长，并且也降低了物料泄漏的风险。而机械密封的方式通常是端面密封，随着当前社会不断的发展和进步，各种新型密封技术也在不断地涌现出来，促进了机械密封理论的多样化和更新。

1机械密封的概念

1.1机械密封的由来及结构

机械密封也被称为端面密封，是一种高科技机工产品，在泵、液压传动和相关设备的旋转装置密封中较为常见。而在当前科技不断发展的时期中，各种新型密封材料和加工技术也在随之不断地出现，这也推动了当前机械密封和各种密封技术的持续发展。而密封理论的主要内容有密封摩擦和润滑以及密封原理和密封动力学理论等。密封构造由双端面密封和多断面密封以及单弹簧和多弹簧等构造组成。

1.2机械密封的组成

机械密封的组成较为多样化，主要区分是通过弹簧元件进行，旋转型和静止型是最常见的两种，但是，使用过程中都有不同程度的优点和缺陷。旋转型的主要缺陷就是其具有较强的腐蚀性，而静止型在使用中就没有这种缺点。而弹簧原件作为机械密封中非常主要的组成部分，因此和密封质量也有着非常直接的关系和影响，这就要求在加工过程中不断加强密封的各项指标。而在当前使用过程中，密封介质泄漏方向也被分为内流式和外流式两个类型。

2化工机械密封故障的主要原因

机械密封以内装式为主，在其泄漏时，首先需要对其现场和仪器进行分析，从而明确地了解密封泄漏的原因。这就要求相关人员需要将损伤的密封件会对密封性能所造成的影响，然后根据顺序进行依次检查。

2.1安装不良造成的机械密封泄漏

安装不良可能会导致机械密封泄漏，主要是由于在操作的过程中抽空、气蚀以及憋压等现象所造成的轴向力导致动静环分离，与此同时，弹簧无法将密封过紧的动环轴向浮动量进行调整，同时在进行机械密封的安装过程中压缩量过道，从而产生严重磨损。设计选型出现问题，导致后期的密封端面比压和密封材质冷压不具合理性。

2.2过热损伤造成的机械密封泄漏

过热损伤导致的机械密封泄漏也是较为常见的一种损伤，不仅会给密封副变形造成不同程度的磨损，同时还可能会导致热裂和疱疤的出现。热裂是指热应力过大，对密封环表面造成径向的裂纹。一般是在短期的机械负荷或热负荷中出现，比如由干摩擦和冷却系统中断等引起的泄漏量剧增等。这就要求在使用的过程中需要对机械的物理性能进行全面的了解，并充分考虑热裂现象，在这一基础上进行运转条件的制定。一般在使用过程中，产生摩擦热的主要原因是由于介质润滑性差、过载或操作温度过高等因素所导致的，而以上几种因素叠加后也有可能导致摩擦热过大，如果在使用中并不能及时地散发，就有可能导致热裂纹的产生，从而出现泄漏。

2.3磨损因素造成的机械密封泄漏

磨损因素所导致的机械密封泄漏主要是由于动环和静环之间在工作中相互摩擦，在摩擦中会产生一定的热能，从而在不断的摩擦过程中温度也在不断地提升，导致机械受到影响。会影响机械环表面产生径向裂纹的主要原因是动环和静环工作过程中产生摩擦，从而导致副内液膜增发，机械出现干摩擦现象，就会导致径向裂纹的出现，这也促进了磨损问题的加重，同时还会产生密封面快速泄漏的问题。如果在工作过程中石墨环的温度已经超出了正常的范围，在石墨环的表面就会出现不同程度的树脂，在摩擦面相邻的树脂中就会出现炭化的情况。黏结剂的出现也会导致其产生发泡软化的现象，从而也加重了密封面的泄漏程度。而在密封圈温度已经超出正常范围内但是还在使用的情况下，就会加速机械密封的老化和龟裂等，导致机械密封无效。

2.4腐蚀因素造成的机械密封泄漏

腐蚀也是导致机械密封受到损伤的主要原因，而腐蚀根据其腐蚀的类型可以分为四种，分别是表面腐蚀、晶间腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀等。表面腐蚀是指机械密封的表面受到腐蚀介质作用所产生的腐蚀现象，从而在表面出现腐蚀，严重时还有可能会出现穿孔现象。晶间腐蚀是指铜焊在进行工作的过程中产生敏化作用，从而导致不锈钢座出现晶间腐蚀现象。点腐蚀是指弹簧套在工作中会出现不同程度的点蚀，点蚀会导致穿孔现象的出现，但是这种现象不会对密封应用产生严重影响。应力腐蚀是指介质腐蚀和应力对波纹管以及弹簧产生影响，导致最终出现断裂情况，密封作用失效。

2.5密封零件失效造成的机械密封泄漏

辅助密封圈失效是机械密封零件失效的主要因素，而O行圈失效也是导致机械密封受到影响不能正常工作的主要因素。而O型圈失效的主要原因是由于老化和永久性变形等情况所引起的。

3解决机械密封泄漏的方法

密封端之间的端面膜对机械密封也有着非常关键的作用，它的存在会直接影响到最终的密封效果。而端面膜根据形式进行区分还可以分为液相、气相以及气液混相等三种形式，在应用过程中还会根据不同的工艺水平呈现出不同的状态。

3.1小型潜污泵造成泄漏

在机械进行运行的过程中，双端面密封会产生反压状态，从而导致其中进入杂物，产生磨轴。而在运行过程中，上端密封面的润滑状态较差影响动静环之间的摩擦作用，从而产生磨轴。因此，为了避免磨轴的出现，就需要确保下端盖和油室的清洁工作，禁止使用不符合要求的润滑油。

3.2压力不稳造成泄漏

在机械运行的过程中，如果弹簧比压力设计故障或总比压出现问题，就会给机械密封造成较大的压力，从而导致渗漏现象的出现，导致最终液膜难以生成，密封面也出现变形情况。因此，就需要根据正确合理的操作方式来进行机封的装配。同时要选择高硬度合金和陶瓷等合适的材料，提升对机械的冷却防护，降低变形概率。

3.3规律性造成泄漏

如果在机械运行时泵转子轴的过盈量和窜动量较大，就会导致动环无法灵活地进行移动，如果出现磨损会导致无法及时进行修复。这就要求在进行安装密封的过程中要确保其过盈量和径向的密封质量，确保其在动环装配后还可以灵活地移动。如果密封中出现干摩擦或拉毛的现象就代表润滑油不足，需要及时处理。

3.4密封零件失效造成的机械密封泄漏

在进行机械密封时，需要保证密封零件的选择合理性，在选择O型圈的过程中需要对合成橡胶的安全使用温度进行充分考虑，尽量选择橡胶O型圈截面比较大的类型，并将其硬度进行适当的提升，可以在必要时应用复合材料。

3.5解决故障的方法与策略

首先，需要对机械进行定期的维护和定期清理，同时还需要确保化工机械设备的正常运行，在工作中对其进行实时的监控和诊断，如果在监控过程中发现机械出现故障，要及时进行维修。

4结语

在当前的化工行业发展中，机械的密封泄漏是非常关键的一项问题，一旦泄漏会对国家和社会及人们的财产安全造成很大的影响，因此就需要及时了解化工机械密封泄漏的原因，并根据其影响因素采取针对性的解决措施。这就可以发现，化工行业不断发展的同时也需要不断地提升检修质量和制造工艺，降低当前的化工机械泄漏问题的发生，确保机械密封的安全性，促进当前化工行业的可持续发展。

参考文献：

[1]苏会霞.高压水泵机械密封故障分析与优化[J].中国设备工程,2020(04):46-47.

[2]张玉海.化工机械密封故障原因及解决策略[J].中国设备工程,2020(12):143-144.

[3]杨胜义.浅议化工机械密封泄漏问题及维修对策[J].现代盐化工,2020,47(04):63-64.

[4]谢朴贵,刘燕,顾兴坤.聚丙烯装置轴流泵机械密封损坏分析及处理措施[J].石油化工设备,2020,49(06):68-73.

[5]宋志骥.浅谈化工机械密封的故障原因及解决对策[J].山东工业技术,2015(20):12.

[6]王云祥.机械密封失效分析和延长使用寿命的研究[D].北京化工大学,2015.

[7]邹强.乳液双端面机械密封热力特性及端面改型研究[D].江苏大学,2016.

[8]甘原华.离心泵机械密封故障损坏及预防措施探讨[J].云南化工,2018,45(09):202-203.

[9]贾冬生,闫磊.浅谈多级离心泵机械密封故障原因分析与处理方法[J].浙江工商职业技术学院学报,2016,15(03):90-93.

作者：廉鑫 张伟 单位：贵州开阳化工有限公司