抚顺石化工程建设有限公司第一分公司维修车间 辽宁抚顺 113000
摘要:在化工泵当中的流体与外部大气存在一定的压力差,所以,为了能够对浆体泄漏问题进行有效的控制,需要在化工泵运行时加设密封装置,可以将这种密封装置称为封轴,封轴在化工生产当中较为常用,具有很多类型,包括动力密封、浮动密封、填料密封以及机械密封等等,但往往会受到多种因素的影响,造成密封泄漏问题,导致材料被浪费,并对周围环境造成严重的污染,也正因如此,需要对化工泵的机械泄漏原因及维修措施进行研究,对此类问题进行有效的控制,这也是化工生产领域需要重点研究的问题之一。
关键词:化工泵;机械密封;泄漏;检修
引言
各类化工泵是化工生产的核心部件之一,其能否进行安全平稳的运行对于化工生产的顺利实现具有十分重要的现实意义,将直接影响到生产效率,并对化工企业的生产效益形成影响。在化工泵实际的工作过程中,由于化工工艺非常复杂,导致其工作环境非常恶劣,长期处于这种环境中的化工泵极易发生不同程度的损坏。因此,为了确保化工泵能够始终处于良好的工作状态,就要根据其工作状态的实际情况采取有针对性的检修措施,确保化工泵始终具有良好的机械密封性能,进而为化工生产的顺利进行提供可靠地保障。
1化工泵的机械密封原理
化工泵机械密封的实现是建立在一对相对运动的环端面之上,这组环端面是由一个固定和一个随轴运动的环端面组成。这两个环端面之间相互紧密贴合,进而能够形成非常微小的轴向间的缝隙密封,这种密封形式就是机械密封。通常情况下,化工泵机械密封的实现主要是在动环、静环、密封元件以及压缩元件的配合下实现的,其中静环与动环组成一对摩擦副。在化工泵的工作过程中,密封室内的液体和压紧元件的压力将动环与静环紧紧地压在一起,而且在动环和静环之间还能形成一层液体膜进一步增加了化工泵的密封效果。
2浅析化工泵类机械泄漏原因
2.1试验性泄漏
在化工泵上安装机械密封的过程中,如果未能按照相关的规范要求进行操作,那么在进行加水试验或静压试验时,就容易出现泄漏问题。比较容易造成泄漏问题的因素包括密封环没有压紧、密封环损坏、动静环当中进入异物或接触面受损等问题,一般在完成机械密封安装以后,需要进行相应的观察和调试工作,通常会采用静试的方法进行观察,查看是否存在泄漏问题。如果泄漏量相对较小,可以判定是静环密封或动环密封出现了问题;如果泄漏量比较大,一般是环密封圈和静环之间产生了摩擦问题。
2.2突发性泄漏
防转销或补偿弹簧往往会因为强烈震动或泵抽真空等原因出现断裂或脱落的问题,这些情况也可能会造成其他辅助装置故障。在这种情况下,动环和静环的温度状态就会发生很大的改变,可能会使密封面出现裂缝产生泄漏问题,在泵用机械工作状态中,可能会产生突发泄漏问题,造成这种问题的原因主要是因为长期的使用,各部件受到了严重的磨损,或者是使用过程中存在违规操作的问题,引发泄漏问题。
2.3运转性泄漏
化工泵在进行密封使用时也可能会出现泄漏问题,如果零件不能均匀受力,端面就会变形,在摩擦热和端面比压过大时,动静环容易出现热变形问题;动静环与圆套件之间存在水垢且对磨损位移补偿不够及时;材料选择缺乏科学性,使工作介质出现弹性丧失的问题,都会使密封失去作用。在完成泵用机械的密封调试以后,初期的高速运转往往会有较大的离心力产生,会加大介质泄漏的风险。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,运行过程中出现的泄漏问题,基本是由动静环磨损引发的,摩擦副出现密封问题主要是由下述原因造成的,第一,在进行操作时,气蚀和憋压增大了轴向力,使动静环的接触面出现了分离;第二,在对机械密封进行安装时,存在较大的压缩量,造成摩擦副损坏;第三,动环密封过严,弹簧调整作用无法发挥,在轴向上产生浮动量;第四,静环密封圈松动,动环浮动,巨大的动力会使静环脱离静环座;第五,在设计时未能做好选型工作,导致运转失误问题的出现。
2.4压力性泄漏
在化工泵开启或关闭时,会由于介质当中的气体或进口堵塞等现象,对密封腔造成负压,加大泄漏几率。而高压或压力波同样能够引发机械泄漏问题,由于总比压、弹簧比压以及密封腔比压过大,会对液膜的形成造成影响,使泄漏可能大大提升,在化工泵停用一段时间以后,可能会出现弹簧锈蚀或介质结晶的问题,导致泄漏问题的出现,而参数缺乏稳定性、泵轴振动以及超量窜动问题,容易造成周期性的泄漏问题。
3提高化工泵机械密封性能的检修措施
3.1进行材质的优选
在化工泵材质的选择过程中,要优先选用硫含量较高的材料,而摩擦副则需要选择碳化硅或者氮化硅的材质,进而能够有效改善化工泵的机械密封性能。碳化硅材料的密度相对较低,具有强度高、耐磨性好、抗腐蚀、隔热性好以及耐高温等优点,因此,能够用于摩擦副的制作。为了避免化工泵受到介质的腐蚀,就要在其表面形成一个金属保护层,通过保护层将机械密封金属与泵中的介质进行有效的隔离,进而避免腐蚀的发生。合金钢是在钢中除了铁元素,碳元素之外加入其它的元素,合金钢的强度高、韧性高、耐腐蚀、耐高温、耐磨,但是其生产工艺复杂,造价价高。因此,在化工泵机械密封材料的选择上,要充分结合泵中介质的性质以及泵实际的工作环境进行有针地性的选择,确保所选择的材料技术上先进,经济上合理。
3.2严格按照规范操作
为了避免操作失误给化工泵的机械密封性能造成不良影响,就要尽可能的降低生产工人的操作失误率。在对双螺杆泵进行操作的过程中,操作工人尽可能做到连续平稳,避免对泵带来不良的影响,同时,还要对泵的运行情况进行实时监测,尤其是泵的振动强度,更要通过测振仪进行准确的测量,进而对泵的振动进行科学合理的控制。
3.3充分考虑振动
振动对于化工泵的机械密封性能具有十分严重的影响,因此,在其检修过程中要对化工泵的振动情况进行科学合理的分析,并根据泵的实际工作情况采取有针对性的改善措施,尽可能降低化工泵在工作过程中所产生的振动,进而能够避免振动对化工泵机械密封造成的不利影响。为了尽可能降低泵轴挠度过大对化工泵机械密封性能造成的不利影响,要采取有效的措施降低两端轴承之间的距离,同时,可以适当增加化工泵轴的直径,减小振动对化工泵所造成的不良影响。
3.4严格按照要求安装机械密封
在化工泵的检修工作完成后,要对其进行有效的安装,其安装质量对化工泵的密封性能具有十分重要的现实意义。因此,在安装过程中,要严格按照国家相关标准规范的规定进行,要对弹簧的伸缩量进行严格的控制,确保动环能够在轴上进行自由的移动,同时,还要确保静环与动环和辅助密封圈的接触部分的表面粗糙度不超过5μm,内孔或者外圆尺寸公差为H8。机械密封部分的轴向的跳动公差不能超过0.06mm,机械密封轴向窜动量不能超过0.3mm,同时安装进行密封时,表面粗糙度不能超过3.2μm。
结语
综上所述,通过对化工泵机械密封情况的分析,得知良好的装配能够保障机械密封的稳定、可靠性,所以在装配时必须做好相应的检修工作。造成机械密封泄漏的原因较为复杂,在进行判断时,必须结合实际情况来进行综合性分析,这样才能切实找到解决途径。
参考文献:
[1]马军杰,白凯丰.化工用泵机械密封泄漏与检修问题的探讨[J].化工管理,2015,7:152.
[2]张文浩.化工泵类机械泄漏的原因及维修建议[J].大科技,2017,4(6):237.
论文作者:李庆文
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/4
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