关键词：离心泵；机械密封；失效；原因分析；防范措施
中图分类号：TH311文献标识码：A
引言
化工离心泵机封失效问题的产生，是多种因素综合作用的结果，日常生产运行过程中，要做好失效性问题的深入剖析，探究失效性问题的表现形式及原因，突出化工离心泵机封的构建，针对失效问题的具体表现，提出相应的措施，最大程度地保障机封的良好性。
1化工离心泵机封失效的原因分析
1.1弹性元件失效的故障
此种故障主要表现出失弹或者断裂的故障，其中前者主要是由于元件的缝隙中出现结垢的问题，或者是在高温的作用下、焊接作业中热处理等原因而形成的，因此就需要针对此部分元件的缝隙通过软化水或者封油清洗等方式进行处理，或者是对元件的材质或者波形设计进行改善来有效处理和预防。而针对后者，也就是断裂故障来说，主要就是因为在泵的运行中会表现出较大的振动现象或者抽空状况，这样就会导致弹性元件在受到载荷交变作用下增加出现断裂的概率，还可能会由于出现了焊接不牢、热处理不当等原因而引起，此时就需要对断裂的弹性元件进行及时更换。
1.2动静环失效的故障
一是由于如果离心泵中的工作介质具有较高的温度，容易导致密封环的镶嵌结构脱落或者松动，这就会导致其失效，因此就需要堆焊硬质合金的方式来处理上述问题。此外也会因为出现摩擦副配并且无法改变镶嵌结构的问题，针对此问题就需要采取预留过盈量或者是采用密封胶无机粘结、改善环座材料等方式进行预防，还可以通过开展装配之前的缺陷和松动等问题的检查和处理工作进行预防。二是泵预热速度太快的原因，此问题会增加泵运行中出现泄漏的概率，尤其是会在泵抽空或震动的情况下出现此问题。而此问题就会导致动静环中的石墨环脱落和破碎，从而造成动静环失效的问题。三是在离心泵经过长时间运转之后，由于缺乏定期维护的原因也会造成弹性元件压缩比过大的情况，同样还会增加端面间的压力，上述问题也会导致摩擦副静环的破损现象，因而会导致动静环失效的问题。
1.3密封圈失效的故障
此故障通常是由于密封圈老虎或者密封圈嵌入沟槽等原因而引起的。这主要表现在离心泵中的密封圈存在材质和介质不匹配的现象，这就会造成其体积膨胀的现象，而且在运行中会出现较多的摩擦热问题，增加了老化的速度。因此针对此问题通常需要在选用密封圈材料时尽量选择具有较高耐热性的氟橡胶等材料。此外，在温度突然降低时会导致密封圈迅速出现硬化的现象，这也增加了其断裂的概率。因此还需要在选择材质时尽量选择具有较高抗寒耐寒性能的材料，并且做好对密封圈的保存管理，保证其存放温度适宜[1]。
1.4腐蚀
腐蚀是最常见的化工离心泵机封失效的原因。如点腐蚀、表面腐蚀、电化学腐蚀等，都会对其机封形成影响，导致机封出现间隙过大、机械结构不稳定，而出现密封性问题。（1）点腐蚀和表面腐蚀。在点、面腐蚀的作用之下，出现机械弹簧不稳定、间隙过大等情况，进而出现密封性问题；（2）应力腐蚀。在离心泵安装中，由于安装操作不当，导致机械部件出现应力腐蚀，出现机械断裂性问题；（3）电化学腐蚀。在复杂的运行环境之下，电化学腐蚀问题比较常见，是导致离心泵机封失效问题的主要形式，对离心泵机械运行有较大的破坏性。
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1.5机械摩擦
机械运行中，摩擦的产生会对离心泵机封形成一定影响，导致机封失效。机械摩擦会直接导致的机械性局部零件老化、破损、变形等问题，是密封性失效问题发生的重要原因，应在维护管理中切实做好防范检查工作。
1.6人为因素
人为因素是导致其密封性失效的主观原因。一方面，在运行操作中，由于人为失误、违规操作，导致机械出现运行故障，甚至出现机械部件出现裂缝、高温变形等问题；另一方面，操作人员思想意识淡薄，责任心不强，违规操作，在冷却水的供应中，未按照规定定期检查，出现冷却水不足等情况，进而导致机封因高温出现变形、裂缝，不利于机封的有效构建[2]。
2防范化工离心泵机械密封失效的改进措施
造成化工离心泵机封失效，是综合因素作用的结果。要切实做好相关维护及管理工作，避免失效，具体而言，可从以下几个方面进行改进。
2.1正确选择密封性形式，精准安装
化工离心泵机封密封形式的正确选择和构件的精准安装，是确保离心泵机封良好的核心工作。一是要基于实际环境、温度压力等工况，科学合理选择密封形式，提高密封的良好性。二是要做好安装等工作。在安装过程中要考虑机械运行状态的改变。切实强化维修及状态检测，有效避免对中不良所造成的影响；三是在精密构件的安装中，应严格依照流程操作，并且提高安装的精准度，做好相关精密件的保护，切勿盲目操作；四是提高日常维护管理力度，建立完善的维护管理制度，切实做好相关防护工作[3]。
2.2防范腐蚀
在化工生产中，腐蚀是离心泵机封失效的重要影响因素。因此，在防范腐蚀时，一是要在材料的采购过程中，保证材料符合标准，并且做好日常防腐维护工作。在必要条件之下，做好相关防腐检修工作记录，保障机械防腐工作的有效开展；二是离心泵的环境条件要进行有效控制，避免因电化学腐蚀的发生，对机封形成影响；三是做好机封冷却水温的控制，避免摩擦面温度过高；四是要对腐蚀零部件及时更换，避免因腐蚀导致机封泄露问题。最终提高机械的运行效率及安全稳定性。
2.3防范摩擦
离心泵在高速运行中，由于机械摩擦的缘故，极易导致机封失效问题的发生。（1）在密封端面材料的选择中，应以强度大、耐磨性好的材料为主，旨在进一步提高耐磨损力，避免因摩擦导致端面缝隙等问题，进而出现密封性失效的情况；（2）做好密封端面的日常维护管理，对于端面粗糙度大、平整度不佳等问题，要及时做好更换处理，确保离心泵密封端面良好的密封效果；（3）在机械安装的过程中，应避免颗粒杂质的进入和粘附在构件表面，对端面密封性形成影响。摩擦导致的机封问题，在离心泵中比较常见，也涉及到诸多影响因素，应有效做好相关防范措施。
2.4防范人为因素
在人为因素的防范中，一是要提高人员的责任意识，规范操作行为，严格依照规范标准做好机械运行操作；二是要完善日常维护管理制度，建立岗位职责，落实各项维护管理工作内容；三是要做好维护管理以及机械运行操作的培训，提高人员的业务操作能力；四是强化考核机制的构建及实施，并将考核结果与职务晋升、薪酬待遇等挂钩，有效提高人员工作的积极性[4]。
结束语
在我国经济快速发展的同时，我国社会对石油化工产品的需求量在持续增长，也增加了石油化工的生产压力。在目前的石油化工行业中，离心泵是比较常用的机械设备，但是在此类离心泵的长时间运转过程中，由于环境、人为等因素，也表现出具有较高故障概率、并且导致其使用寿命缩短和运行效率下降等问题。
参考文献
[1]冀海波.关于机械密封失效的影响因素分析与影响机制探讨[J].化工管理，2016（4）.
[2]徐铁，林志强.卧式自吸离心泵机械密封失效分析和解决措施[J].珠江水运，2017（5）．
[3]京亚兵.浅析离心泵机械密封的失效原因及解决措施[J].中国设备工程，2017（16）.
[4]陈小敏.高温离心泵机械密封失效诊断及解决措施[J].水泵技术，2016（05）.
论文作者:赵小平
论文发表刊物:《科学与技术》2019年17期
论文发表时间:2020/1/15
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