淺談硫銨泵機械密封問題研究

宋光輝

摘要：石油化工和能源企業在不斷的發展，同時，相關企業和社會已對其設備提出了更高的要求，希望這些設備能夠長時間的穩定運行，不會發生故障，但是會有一些因素影響設備的運行，硫銨泵需要進行密封，但是在機械密封中出現了很多問題，一旦發生泄漏會造成嚴重的影響。我國技術并不是十分成熟，大部分都是引進外國的技術，為了防止硫氨泵發生泄漏，本文對其進行了詳細的分析，同時也采取措施進行了改進，主要改進了原有機構的結構和材質，并且將其應用在生產過程當中，同時也解決了機械密封泄漏的問題。

關鍵詞：硫銨泵;機械密封;問題;解決措施

硫氨裝置技術已經不斷的發展，相關設備也在不斷完善，我國已經引進了一些新進的設備，反應器，氣體冷卻器，切換冷凝器，這些設備已經被廣泛的應用，但是輸送硫銨的相關設備無法解決其難題，因此這些設備都是從外國進口，硫銨泵從國外進口的是機械密封離心泵，屬于離心泵的一種，但是在運輸時可能會出現一些問題，容易發生泄漏，需要嚴格的把握機械密封的問題。這些問題主要是密封和軸承的壽命特別是密封的壽命，它對運轉造成了嚴重的影響。在生產過程當中密封并不是十分穩定，使用壽命較短。硫氨泵是進行硫酸氨加工的一個重要設備，一旦發生停機就使得整個裝置都無法工作，自從使用這一泵以來發生過很多次的泄露，雖然已經進行了更新，但是卻沒有取得良好的效果，經常發生故障，這無形之中造成了嚴重的影響，甚至不利于裝置的穩定運行。本文對其進行了詳細的分析，找出了泄漏的原因，同時進行了改進并取得了良好的效果。

一、機械密封基本原理

在機泵中應用最普遍的是端面機封，它十分常見，是一種旋轉軸密封。在石油化工裝置當中進行了普遍的應用。特別是在煉油化工裝置當中，大部分都使用的機械密封。機械端面密封它主要是依靠彈性元件來壓緊動環、靜環、介質壓力和彈性元件從而達到密封的目的，主要的元件有傳動件，防轉件，彈性元件，緊固件等等。摩擦副的原件必須用緊密的貼合。避免介質發生泄漏，同時也要具有耐磨性，可以抵抗摩擦不會發生較大的故障。動環也可以進行移動，如果發生了磨損可以進行一些補償。動環和靜環緊密的貼合彈性元件具有緩沖和預緊的作用。

二、原有機械密封損壞癥狀及原因分析

2.1摩擦副

在有些材料周圍出現了積碳的情況，這是因為動環材料受到了咬蝕或者發生了爆裂之后而產生的。在靜環的表面很容易發生裂紋，同時呈現了了一些紋理，這是因為在密封葉面膜的液體受到了一些影響，從而轉變成了蒸汽，從而出現了氣化和閃蒸的情況，但是在密封表面所產生的熱量也沒有及時的散出，會導致這些液膜出現沸騰，從而出現氣化閃蒸的情況。在摩擦副之間也會出現一些磨損，這說明沒有選擇合適的動環和靜環，從而對摩擦副造成了一些影響。

2.2輔助密封

當拆除了輔助密封圈之后，在其表面可能會發生溶脹，同時也會喪失彈力。這說明所選擇的密封件無法適合工作的需要，與之不相配，使其密封發生了泄漏。

2.3檢查彈性文件

當進行工作之后，需要將一些元件拆卸下來進行檢查，比如說彈性元件。首先會對其施加壓力，然后反復壓，看它是否保持原有狀態，高度是否發生了變化，彈簧有沒有斷裂，表面是否有腐蝕。如果彈性元件的高度沒有變，彈簧也沒有斷裂，并且表面沒有腐蝕，這就說明彈性需求仍然可以使用，沒有發生故障，仍然使得機械密封可以正常的運轉。彈性元件并不是機械密封失效的主要原因。

2.4檢查各部安裝配合尺寸

剛完成工作之后，需要對部件進行一些清潔，避免有一些細菌和污垢積累在上面，影響零件的使用。在清潔的過程中需要將其摘下進行徹底的清潔，在再次安裝時能夠符合原有的尺寸不會發生改變。綜上所述，之所以會發生泄漏，主要是因為動、靜環表面受到了摩擦，出現了裂紋，輔助密封圈發生了溶脹，這些原因會導致密封失效。

三、機械密封改進措施

3.1機械密封受力分析

相關部門要對機械密封環的受力情況進行一些分析，主要是了解它在工作時所受力情況，已知方向和大小。從這一方向考慮，經過計算算出端面比壓。動環會受到彈簧力和介質壓力，要求這兩個力的方向必須一致，這樣才可以使密封面閉合。這一力叫做閉合力，同時它還會受到液膜的壓力，這又會使得密封面分開。這種力叫做開啟力。這兩種力要求密封環的受力的合力必須要大于0，這樣才可以發揮作用，避免機械密封發生泄漏。

3.2機械密封端面比壓

機械密封端面比壓會受到機械密封平衡系數的影響，如果這一系數增加就會減少密封面間液膜，最終使得閉合力會增加，這樣就會使得密封面產生一些熱量，并且不能在短時間內消散，同時會發生汽化，這就使得機械密封十分容易泄露，因此在使用的過程當中要對其進行計算，并且也要采取措施來改變這些密封面的密度，降低平衡系數，這樣就減少了汽化的半徑，同時也延長了機械密封使用的壽命。避免在使用過程當中發生泄漏，取得了良好的效果。

3.3摩擦副材質的選擇

在介質中它含有很多的成分，比如說硫酸氨結晶。這樣會對密封端面造成一些影響，容易發生磨損。因此要選擇合適的材料，以前都會采用一些密封動靜環的材料，現在已經采用了硬對硬材料的密封副，這樣可以節省一些材料，避免其出現磨損。首先會進行一個熱裂配對的實驗來比較這些核心材料，從而選擇最合適的。同時密封面也要帶銳邊，這樣可以加固密封的效果，避免固體顆粒進入，選擇的彈簧也要選擇大彈簧，避免與固體顆粒進行接觸。

3.4輔助密封

在進行密封時，需要借助其他的材料進行一些輔助，從而加固密封的效果。從前都是使用國產的材料，現在已經做出了相應的改變，開始引進國外的承諾，從而更好地進行密封，所選擇的材料是G621，并且要使得材料和介質的相溶性是一樣的。

3.5及時進行技術交流

硫銨裝置生產十分特殊，在生產過程當中會對機泵造成一些腐蝕，在車間已經制定了一些防范的措施。第一，車間已經制定出了吹掃的方案，可以避免管線積掛，同時也不會因為吹掃過度而損壞機器密封。第二，引進的一些先進的工藝，工作人員不斷的去學習掌握相關技術，避免機泵發生抽空。第三，在調整工藝的時候也要沖洗出入口的管線，避免發生積掛。第四，要控制好硫氨溶液的溶度，避免發生抽空。工作人員也查閱了很多的資料并進行了交流，不斷的總結經驗來決定該如何進行液體介質的輸送。企業也要展開一些培訓的工作，定期培訓工作人員為其講授相關的知識，讓工作人員了解這些知識，并掌握相關技術為機械密封奠定基礎，保護這些設備。員工也要認真負責的來開展工作，定期的進行檢查，避免存在安全隱患，從而使得硫銨泵的機械密封效果變差。

結束語：硫銨泵的機械密封是十分重要的。企業已經采取措施改進了機械密封并進行了安裝，將其投入生產當中已經可以進行穩定的運行，同時也為其設立了相關的考驗發現都沒有發生泄漏，磨損也比較小，這說明改進取得了很好的效果。企業必須要不斷的進行研究從而選擇最佳的機械密封，同時為企業帶來的效益，可以降低成本，盡可能的減少維修的費用，確保硫磺氨裝置可以穩定的生產，獲取經濟效益。

參考文獻：

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（作者單位：大慶煉化公司聚合物一廠）