馮方莉
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化工機械密封面與密封泄漏關系密切。如果密封面有劃痕或切斷痕,機械設備在使用過程中就容易泄漏,這一情況被統稱為平面度受損。造成平面度受損的原因有很多,例如化工機械設備封頭變形或損傷,密封面出現劃痕。在螺栓的影響下,如果螺栓緊固力度不均勻,密封面會發生形變,導致表面出現不均勻劃痕。生產時受溫度的影響,部分化工機械設備上會有松動部件,熱裝時隨著溫度的上升,部件會熱膨脹,導致化工機械密封面發生變形,最終出現泄漏問題。如表1所示:

表1 密封環周圍介質性能參數
為實驗時密封環周圍介質的性能參數情況,根據具體參數信息可以了解當前化工機械密封現狀[1]。
化工機械密封時需要液膜密封,并保持液膜的潤滑性。無論是液膜密封還是潤滑性,二者缺一不可,不能被損壞。如果潤滑油不足,將會導致潤滑性缺失,油泵停機時可能沒有被人注意到,長時間運行下密封設備很容易被損壞。
化工機械密封出現動作性損壞的原因有很多,比如漿料長時間堆積導致化工機械密封表面出現磨損,最終造成泄漏。由于化工廠內化工機械設備需要長時間加工化工產品,設備不斷重復一樣的動作,長時間應用下密封面容易發生變化。部分化工機械設備軸移動量不斷增加,機械密封精度下降,如果繼續長期使用這樣的化工機械設備,各部分構件容易損傷,進而影響化工機械密封性。
針對化工機械裝置與部件失效導致的密封泄漏問題,其失效原因主要分為以下幾點:
(1)動靜環失效。這一問題的產生與高溫環境有關,化工生產中熱量較大,高溫高熱液體產生的同時,動靜環鑲嵌結構處于高溫高熱環境中,動靜環內部結構容易被損壞。
(2)彈性補償裝置失效。彈性補償裝置可以為化工機械補償端面壓力,如果裝置失效,其彈力作用不足或彈簧發生斷裂?;どa時,高溫環境下空氣中含有介質顆粒,如果介質顆粒與彈性裝置發生碰撞,顆粒會在表面附著,最終越積越多,彈性裝置彈力失效。
(3)泵軸彎曲、葉輪不平衡、軸承損壞等問題的存在也會導致化工機械裝置出現失效問題。此外物料溫度不達標,或者具體操作方面出現人為失誤、機封水中顆粒物質較多等會對化工機械裝置與部件產生不利影響。
化工機械密封中,應使用耐磨性和橡膠彈性性能較強的 O形環。這種材質的 O 形環即使有損傷也能正常使用,且依然保持密封狀態。一般情況下,O 形環是橡膠或聚四氯乙烯材質的,聚四氯乙烯耐腐蝕性較強,可以用在波紋管與V 型管當中?;どa時,高溫狀態下建議使用不銹鋼波紋管進行機械密封。如果需要對旋轉型化工機械進行密封,密封環就要用 O形環展開設備密封工作??梢詰媚Σ粮辈牧?,例如碳-石墨、硬質合金、工程陶瓷以及填充聚四氟乙烯材料等。
石墨材料在化學機械密封中用量比較大,且應用范圍最廣,以焦炭粉與石墨粉為基料,使用瀝青為黏結劑,將原料高溫燒結。燒結時粘結劑有物質揮發,可能會有氣孔存在,燒結石墨不能直接用來制作密封環。對此,應通過浸漬處理方式制備不透性石墨,從而提高材料的強度[2]。
對化工機械設備進行檢修時,要求工作人員仔細查看設備上是否有磨損或劃痕現象,結合實際情況檢驗靜環表面精度。使用靜止狀態下的化工機械密封能夠處理磨損問題,建議將密封環0環或石墨環從滑動式轉化為插入式,以此改進滑動部件在化工機械密封時發生熱變形的問題。面對化工機械密封干滑動的問題,容易導致表面受損,建議合理選擇密封液、冷卻水與溫控單元。同時,應對供給管線加以檢查,查看管線是否有堵塞問題。選擇化工機械密封時應選擇靜止機械設備密封,因為這種設備的耐漿性較強,可以避免干摩擦問題。
化工機械密封泄露問題多數因密封裝置或部件失效引起的,加強對密封裝置性能的優化,將有效處理密封泄露問題。對此,以下幾點工作建議可供參考:
(1)強化對動靜環失效問題的處理。動靜環容易發生松動與脫落現象,建議將動靜環設備焊接在一起,使動靜環與設備成為整體。如果需要鑲嵌結構,建議使用密封膠加固處理,保障動靜環與鑲嵌槽可以粘接起來。
(2)加強對彈性補償裝置的失效問題處理。建議減少彈性補償裝置縫隙處和表面的雜質,在表面涂封油,讓雜質被阻隔在外界??梢允褂寐菪Y構的彈性補償裝置,即使有雜質在裝置縫隙和表面,處于離心力作用,雜質也會從中掉落,實現彈性補償裝置的自動清理。為了防止彈簧斷裂,建議優化機泵運行效果,確保機泵運行時的平穩性。
(3)強化密封圈性能。結合機泵實際運行情況制作密封圈,選擇橡膠材料即可,這種材料可以抵抗高溫,提升密封圈的密封性和耐腐蝕性[3]。
綜上所述,化工行業中解決化工機械密封泄漏問題十分重要,化工機械發展至今,從簡單到精密,正在不斷完善,化工機械密封問題關系到企業的經濟效益與人們的生命安全。因此,分析化工機械密封泄漏的影響因素,針對具體問題加以分析,尋找解決問題的有效途徑,加強對化工機械密封泄漏的防范至關重要。