化工廠常用機(jī)械密封的失效分析及裝配質(zhì)量控制

　　隨著社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)于化工廠機(jī)械密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化程度的要求越來(lái)越高，基于此，本文筆者將淺述化工廠常用的機(jī)械密封的失效分析以及裝配質(zhì)量的控制。

　　《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》(半月刊)創(chuàng)刊于1953年，是由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)主辦、機(jī)械工業(yè)信息研究院承辦的機(jī)械工程類(lèi)高學(xué)術(shù)水平期刊。本刊是中國(guó)機(jī)械工程領(lǐng)域的頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物，主要報(bào)道機(jī)械工程領(lǐng)域及其交叉學(xué)科、新興學(xué)科、邊緣學(xué)科等領(lǐng)域具有創(chuàng)新性及重要意義的前沿基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究的最新科研成果。

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境的問(wèn)題受到社會(huì)的廣泛的關(guān)注，綠色制造的觀念被提出。在化工企業(yè)中，環(huán)境問(wèn)題變得越來(lái)越重要?；ぎa(chǎn)品的滴漏問(wèn)題逐漸成為各個(gè)企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。目前化工廠動(dòng)設(shè)備使用的密封方式一般是機(jī)械密封，機(jī)械密封具有密封性好、性能穩(wěn)定、泄油量少、摩擦功耗低以及對(duì)軸的磨損小等優(yōu)點(diǎn)。機(jī)械密封的良好的密封性能為化工廠的生產(chǎn)裝置的安全和長(zhǎng)期的運(yùn)行打下了良好的基礎(chǔ)。雖然機(jī)械密封在實(shí)際的生產(chǎn)中不斷的被改進(jìn)和完善，在社會(huì)的生產(chǎn)中也得到廣泛的應(yīng)用。但是由于各種因素的影響，機(jī)械密封的使用壽命不一，長(zhǎng)的可以達(dá)一到兩年，而短則只有兩三個(gè)月甚至是幾個(gè)周的時(shí)間。因而筆者將結(jié)合實(shí)際，分析機(jī)械密封失效的原因，并提出對(duì)應(yīng)的改進(jìn)措施。

　　1、機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)與工作原理

　　機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置，是由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面、在液體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力( 或磁力) 的作用以及輔助密封的配合下、保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。機(jī)械密封主要作用就是把容易泄漏的軸向密封改變成比較難泄漏的端面密封，其結(jié)構(gòu)包括動(dòng)密封環(huán)、靜密封環(huán)、彈簧加載裝置和靜密封元件等。

　　在機(jī)械密封過(guò)程中，兩個(gè)密封端面是緊密貼合在一起的，這就使得密封端面之間的分界形成一微小間隙，當(dāng)有壓介質(zhì)經(jīng)過(guò)這一間隙時(shí)，就會(huì)形成極薄的液膜并產(chǎn)生阻力，從而阻止介質(zhì)泄漏，這種原理還能夠使端面變得潤(rùn)滑，因而能夠達(dá)到長(zhǎng)期的密封效果。

　　2、機(jī)械密封失效分析

　　機(jī)械密封一旦失效，就會(huì)伴隨著出現(xiàn)間歇性、持續(xù)性或嚴(yán)重泄漏現(xiàn)象，加快磨損等，下面分析機(jī)械密封失效的原因并提出相應(yīng)的解決措施。

　　2. 1機(jī)械密封出現(xiàn)間歇性泄漏

　　間歇性的泄漏現(xiàn)象主要原因是泵的轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)量太大，動(dòng)環(huán)不能夠及時(shí)的補(bǔ)償位移或者是由于泵本身操作出現(xiàn)不平穩(wěn)，造成壓力變動(dòng)。

　　處理措施：及時(shí)重新調(diào)整軸向竄動(dòng)量;穩(wěn)定泵的操作壓力。

　　2.2機(jī)械密封持續(xù)性泄漏

　　對(duì)于機(jī)械密封持續(xù)泄漏問(wèn)題首先要判斷泄漏源。出現(xiàn)端面密封問(wèn)題，可能是由于端面不平、裂紋、破碎、出現(xiàn)熱變形或機(jī)械變形，零件安裝時(shí)受力不均等原因造成的。需要及時(shí)的檢查安裝尺寸是否合理，密封和材質(zhì)是否能夠適于使用工況，密封墊是否壓緊，有無(wú)安裝損傷等。然后在檢查密封腔裝配面和其它有關(guān)元件對(duì)軸線的垂直度。如果出現(xiàn)密封圈與動(dòng)環(huán)未貼緊現(xiàn)象，則檢查或更換密封圈;如果是彈簧力不夠或彈簧力偏心，需要調(diào)整或更換彈簧。安裝輔助密封元件過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)被壓傷或擦傷，造成介質(zhì)從軸套間隙中泄漏，O形圈老化等現(xiàn)象。檢查密封槽和倒角是否正常，同時(shí)要去除毛刺。

　　2.3機(jī)械密封出現(xiàn)嚴(yán)重泄漏

　　出現(xiàn)機(jī)械密封嚴(yán)重泄漏的主要原因及對(duì)應(yīng)措施如下：

　　(1)摩擦副元件出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，需要及時(shí)拆開(kāi)檢查更換動(dòng)、靜環(huán)。

　　(2)動(dòng)環(huán)不能沿軸向浮動(dòng)，需要檢查彈簧力是否不夠或是否出現(xiàn)卡住或止推環(huán)有無(wú)被卡住等。

　　(3)彈簧失效。則需要及時(shí)的更換新彈簧。

　　(4)防轉(zhuǎn)銷(xiāo)出現(xiàn)問(wèn)題，如斷掉或失去作用。需要及時(shí)的拆開(kāi)更換防轉(zhuǎn)銷(xiāo)。

　　(5)泵猛烈抽空。當(dāng)離心泵突然出現(xiàn)抽空時(shí)，泵腔內(nèi)內(nèi)部就會(huì)瞬時(shí)出現(xiàn)負(fù)壓現(xiàn)象。一旦機(jī)械密封的彈簧力不能夠支持住這個(gè)壓差，則就會(huì)造成動(dòng)、靜環(huán)一起作軸向位移。這時(shí)就會(huì)使得靜環(huán)防轉(zhuǎn)槽脫離防轉(zhuǎn)銷(xiāo)，同時(shí)動(dòng)環(huán)帶動(dòng)下靜環(huán)會(huì)自動(dòng)的旋轉(zhuǎn)到某一角度。一旦抽空停止后，防轉(zhuǎn)銷(xiāo)與槽不能恢復(fù)到原來(lái)的配合位置，則防轉(zhuǎn)銷(xiāo)就會(huì)頂住靜環(huán)，造成靜環(huán)傾斜進(jìn)而破壞了機(jī)械密封。如果泵出現(xiàn)汽蝕時(shí)，抽空次數(shù)就會(huì)增加。解決這類(lèi)離心泵的機(jī)械密封嚴(yán)重泄漏問(wèn)題必須考慮到防抽空破壞的措施。即在泵抽空時(shí)通過(guò)一定措施制止防轉(zhuǎn)銷(xiāo)脫出防轉(zhuǎn)槽，即限制動(dòng)環(huán)軸向位移，使之小于防轉(zhuǎn)銷(xiāo)伸入防轉(zhuǎn)槽內(nèi)的長(zhǎng)度。并且在操作過(guò)程中要盡可能的防止泵抽空。

　　2.4機(jī)械密封在停用后重新開(kāi)啟時(shí)泄漏

　　機(jī)械密封在停用后重新開(kāi)啟時(shí)泄漏的原因及對(duì)應(yīng)的解決措施：

　　(1) 摩擦面有臟物，例如結(jié)晶物或水垢等。需要及時(shí)的拆開(kāi)清洗密封件。

　　(2) 彈簧間存在結(jié)晶物或固體粒子造成動(dòng)環(huán)或推環(huán)卡住等。同樣需要及時(shí)的拆開(kāi)清洗消除。

　　2.5機(jī)械密封的摩擦副表面磨損過(guò)快

　　造成機(jī)械密封的摩擦副表面磨損過(guò)快的原因及應(yīng)對(duì)措施：

　　(1)彈簧力過(guò)大造成端面比壓過(guò)大。需要及時(shí)更換合適的彈簧。

　　(2)密封介質(zhì)的清潔力度不夠，需要加強(qiáng)對(duì)密封介質(zhì)的過(guò)濾。

　　(3)彈簧壓縮量太大。調(diào)整彈簧。

　　2.6 機(jī)械密封在工作時(shí)發(fā)生尖叫

　　機(jī)械密封在工作過(guò)程中會(huì)發(fā)出尖叫的原因是密封端面潤(rùn)滑不佳的原因，需要及時(shí)的加強(qiáng)密封冷卻，消除摩擦熱、改善潤(rùn)滑條件。從理論上講最適宜的的狀態(tài)是摩擦副端面間的潤(rùn)滑處于半液體摩擦狀態(tài)。

　　3、機(jī)械密封的裝配控制

　　機(jī)械密封部位在制造精度上和安裝精度上都有很?chē)?yán)格的要求。安裝機(jī)械密封部件時(shí)，重要的是了解并掌握正確的安裝步驟。