化工機械密封故障原因與對策

時間:2022-10-26 09:01:56

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化工機械密封故障原因與對策

摘要:隨著當前社會的不斷發(fā)展和進步,各類化工行業(yè)也有了飛速的提升,而化工原料材質(zhì)較為特殊,具有較大的毒性和腐蝕性,且具有著易燃易爆的特點,因此需要對其進行合理的控制,如果發(fā)生泄漏則會產(chǎn)生不可挽回的巨大經(jīng)濟損失,甚至還會對周邊居民的生命安全造成威脅。這也成為化工行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),在當前化工行業(yè)的發(fā)展過程中,需要做好化工機械密封,在最大限度上確保國家和社會以及人民的生命財產(chǎn)安全。因此,本文主要針對化工機械密封故障原因對策進行分析。

關(guān)鍵詞:化工機械;密封;故障;對策

在現(xiàn)階段化工行業(yè)迅速發(fā)展的時期,工廠和各個領(lǐng)域都有新型的機械旋轉(zhuǎn)設(shè)施進行投入使用,也有效地促進了當前社會經(jīng)濟的發(fā)展。但是,與此同時其安全管理也是非常重要的,在設(shè)施的運行過程中,需要做好有效的密封工作才可以將機械設(shè)備的輸入軸動力進行有效降低,同時降低機械能量的消耗,這種方式具有較大的優(yōu)勢,在降低機械能量消耗的同時也增加了單位的產(chǎn)出和效率,將機械的使用年限延長,并且也降低了物料泄漏的風(fēng)險。而機械密封的方式通常是端面密封,隨著當前社會不斷的發(fā)展和進步,各種新型密封技術(shù)也在不斷地涌現(xiàn)出來,促進了機械密封理論的多樣化和更新。

1機械密封的概念

1.1機械密封的由來及結(jié)構(gòu)

機械密封也被稱為端面密封,是一種高科技機工產(chǎn)品,在泵、液壓傳動和相關(guān)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)裝置密封中較為常見。而在當前科技不斷發(fā)展的時期中,各種新型密封材料和加工技術(shù)也在隨之不斷地出現(xiàn),這也推動了當前機械密封和各種密封技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。而密封理論的主要內(nèi)容有密封摩擦和潤滑以及密封原理和密封動力學(xué)理論等。密封構(gòu)造由雙端面密封和多斷面密封以及單彈簧和多彈簧等構(gòu)造組成。

1.2機械密封的組成

機械密封的組成較為多樣化,主要區(qū)分是通過彈簧元件進行,旋轉(zhuǎn)型和靜止型是最常見的兩種,但是,使用過程中都有不同程度的優(yōu)點和缺陷。旋轉(zhuǎn)型的主要缺陷就是其具有較強的腐蝕性,而靜止型在使用中就沒有這種缺點。而彈簧原件作為機械密封中非常主要的組成部分,因此和密封質(zhì)量也有著非常直接的關(guān)系和影響,這就要求在加工過程中不斷加強密封的各項指標。而在當前使用過程中,密封介質(zhì)泄漏方向也被分為內(nèi)流式和外流式兩個類型。

2化工機械密封故障的主要原因

機械密封以內(nèi)裝式為主,在其泄漏時,首先需要對其現(xiàn)場和儀器進行分析,從而明確地了解密封泄漏的原因。這就要求相關(guān)人員需要將損傷的密封件會對密封性能所造成的影響,然后根據(jù)順序進行依次檢查。

2.1安裝不良造成的機械密封泄漏

安裝不良可能會導(dǎo)致機械密封泄漏,主要是由于在操作的過程中抽空、氣蝕以及憋壓等現(xiàn)象所造成的軸向力導(dǎo)致動靜環(huán)分離,與此同時,彈簧無法將密封過緊的動環(huán)軸向浮動量進行調(diào)整,同時在進行機械密封的安裝過程中壓縮量過道,從而產(chǎn)生嚴重磨損。設(shè)計選型出現(xiàn)問題,導(dǎo)致后期的密封端面比壓和密封材質(zhì)冷壓不具合理性。

2.2過熱損傷造成的機械密封泄漏

過熱損傷導(dǎo)致的機械密封泄漏也是較為常見的一種損傷,不僅會給密封副變形造成不同程度的磨損,同時還可能會導(dǎo)致熱裂和皰疤的出現(xiàn)。熱裂是指熱應(yīng)力過大,對密封環(huán)表面造成徑向的裂紋。一般是在短期的機械負荷或熱負荷中出現(xiàn),比如由干摩擦和冷卻系統(tǒng)中斷等引起的泄漏量劇增等。這就要求在使用的過程中需要對機械的物理性能進行全面的了解,并充分考慮熱裂現(xiàn)象,在這一基礎(chǔ)上進行運轉(zhuǎn)條件的制定。一般在使用過程中,產(chǎn)生摩擦熱的主要原因是由于介質(zhì)潤滑性差、過載或操作溫度過高等因素所導(dǎo)致的,而以上幾種因素疊加后也有可能導(dǎo)致摩擦熱過大,如果在使用中并不能及時地散發(fā),就有可能導(dǎo)致熱裂紋的產(chǎn)生,從而出現(xiàn)泄漏。

2.3磨損因素造成的機械密封泄漏

磨損因素所導(dǎo)致的機械密封泄漏主要是由于動環(huán)和靜環(huán)之間在工作中相互摩擦,在摩擦中會產(chǎn)生一定的熱能,從而在不斷的摩擦過程中溫度也在不斷地提升,導(dǎo)致機械受到影響。會影響機械環(huán)表面產(chǎn)生徑向裂紋的主要原因是動環(huán)和靜環(huán)工作過程中產(chǎn)生摩擦,從而導(dǎo)致副內(nèi)液膜增發(fā),機械出現(xiàn)干摩擦現(xiàn)象,就會導(dǎo)致徑向裂紋的出現(xiàn),這也促進了磨損問題的加重,同時還會產(chǎn)生密封面快速泄漏的問題。如果在工作過程中石墨環(huán)的溫度已經(jīng)超出了正常的范圍,在石墨環(huán)的表面就會出現(xiàn)不同程度的樹脂,在摩擦面相鄰的樹脂中就會出現(xiàn)炭化的情況。黏結(jié)劑的出現(xiàn)也會導(dǎo)致其產(chǎn)生發(fā)泡軟化的現(xiàn)象,從而也加重了密封面的泄漏程度。而在密封圈溫度已經(jīng)超出正常范圍內(nèi)但是還在使用的情況下,就會加速機械密封的老化和龜裂等,導(dǎo)致機械密封無效。

2.4腐蝕因素造成的機械密封泄漏

腐蝕也是導(dǎo)致機械密封受到損傷的主要原因,而腐蝕根據(jù)其腐蝕的類型可以分為四種,分別是表面腐蝕、晶間腐蝕、點腐蝕、應(yīng)力腐蝕等。表面腐蝕是指機械密封的表面受到腐蝕介質(zhì)作用所產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象,從而在表面出現(xiàn)腐蝕,嚴重時還有可能會出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。晶間腐蝕是指銅焊在進行工作的過程中產(chǎn)生敏化作用,從而導(dǎo)致不銹鋼座出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。點腐蝕是指彈簧套在工作中會出現(xiàn)不同程度的點蝕,點蝕會導(dǎo)致穿孔現(xiàn)象的出現(xiàn),但是這種現(xiàn)象不會對密封應(yīng)用產(chǎn)生嚴重影響。應(yīng)力腐蝕是指介質(zhì)腐蝕和應(yīng)力對波紋管以及彈簧產(chǎn)生影響,導(dǎo)致最終出現(xiàn)斷裂情況,密封作用失效。

2.5密封零件失效造成的機械密封泄漏

輔助密封圈失效是機械密封零件失效的主要因素,而O行圈失效也是導(dǎo)致機械密封受到影響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變形等情況所引起的。

3解決機械密封泄漏的方法

密封端之間的端面膜對機械密封也有著非常關(guān)鍵的作用,它的存在會直接影響到最終的密封效果。而端面膜根據(jù)形式進行區(qū)分還可以分為液相、氣相以及氣液混相等三種形式,在應(yīng)用過程中還會根據(jù)不同的工藝水平呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)。

3.1小型潛污泵造成泄漏

在機械進行運行的過程中,雙端面密封會產(chǎn)生反壓狀態(tài),從而導(dǎo)致其中進入雜物,產(chǎn)生磨軸。而在運行過程中,上端密封面的潤滑狀態(tài)較差影響動靜環(huán)之間的摩擦作用,從而產(chǎn)生磨軸。因此,為了避免磨軸的出現(xiàn),就需要確保下端蓋和油室的清潔工作,禁止使用不符合要求的潤滑油。

3.2壓力不穩(wěn)造成泄漏

在機械運行的過程中,如果彈簧比壓力設(shè)計故障或總比壓出現(xiàn)問題,就會給機械密封造成較大的壓力,從而導(dǎo)致滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn),導(dǎo)致最終液膜難以生成,密封面也出現(xiàn)變形情況。因此,就需要根據(jù)正確合理的操作方式來進行機封的裝配。同時要選擇高硬度合金和陶瓷等合適的材料,提升對機械的冷卻防護,降低變形概率。

3.3規(guī)律性造成泄漏

如果在機械運行時泵轉(zhuǎn)子軸的過盈量和竄動量較大,就會導(dǎo)致動環(huán)無法靈活地進行移動,如果出現(xiàn)磨損會導(dǎo)致無法及時進行修復(fù)。這就要求在進行安裝密封的過程中要確保其過盈量和徑向的密封質(zhì)量,確保其在動環(huán)裝配后還可以靈活地移動。如果密封中出現(xiàn)干摩擦或拉毛的現(xiàn)象就代表潤滑油不足,需要及時處理。

3.4密封零件失效造成的機械密封泄漏

在進行機械密封時,需要保證密封零件的選擇合理性,在選擇O型圈的過程中需要對合成橡膠的安全使用溫度進行充分考慮,盡量選擇橡膠O型圈截面比較大的類型,并將其硬度進行適當?shù)奶嵘?,可以在必要時應(yīng)用復(fù)合材料。

3.5解決故障的方法與策略

首先,需要對機械進行定期的維護和定期清理,同時還需要確保化工機械設(shè)備的正常運行,在工作中對其進行實時的監(jiān)控和診斷,如果在監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)機械出現(xiàn)故障,要及時進行維修。

4結(jié)語

在當前的化工行業(yè)發(fā)展中,機械的密封泄漏是非常關(guān)鍵的一項問題,一旦泄漏會對國家和社會及人們的財產(chǎn)安全造成很大的影響,因此就需要及時了解化工機械密封泄漏的原因,并根據(jù)其影響因素采取針對性的解決措施。這就可以發(fā)現(xiàn),化工行業(yè)不斷發(fā)展的同時也需要不斷地提升檢修質(zhì)量和制造工藝,降低當前的化工機械泄漏問題的發(fā)生,確保機械密封的安全性,促進當前化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者:廉鑫 張偉 單位:貴州開陽化工有限公司