关键词:釜用；机械密封；失效；端面；泄漏
一、关于石化装置釜用机械密封失效问题分析
1、因摩擦端面而产生的泄漏问题
1）端面平整性不佳。这主要是由于端面自身粗糙度和平面度没能达到相关要求和标准又可是在使用前已经出现损害问题而导致的泄漏问题的发生。在这种情况下通常只有对其做重新抛光研究处理或是更换新密封环。一般来讲密封端面平面度应当控制在0.9μm以内。2）端面间有异物存在。这一问题由于在实际装配过程中没能对其进行充分的清洗而使污物残留其中。这种情况下通常只能把端面异物完全清除干净后再进行组织装配工作。3）安装过程出现错误。如果安装设计尺寸达不到其设计图纸上的标准和要求时就应当对安装说明及相关图表进行仔细认真地阅读，进而对安装尺寸做进一步调整；同时在对非补偿环进行安装过程中应当使之保持倾斜状态，如果安装压盖发生了倾斜则应当做重新安装处理。此外，还应当对密封环和压盖端面上各点间距进行必要的检验，确定各点间距完全相同，这样可以很好地避免出现转销在密封环凹槽内或是没能顶到底部凹槽内，同时在总装时还应当将压盖锣钉进行均匀锁紧操作。
2、因密封圈补偿环处发生泄漏问题
1）辅助密封圈质量存在问题，比如说橡胶密封圈断面存在超差尺寸问题，其压缩率达不到其有着规定标准，这样一来就极易出现缩裂、过度修边以及流痕等问题，这种情况下就只能更换使用合格产品来进行更换处理。2）在密封圈安装过程中发生损伤问题，比如说在对V形圈进行安装过程中使其唇口受到割伤或橡胶制件表面有划痕等问题出现，这些问题都会导致密封性失效。而造成这些问题的原因大多都是由于轴末端倒角和有毛刺残留未得到有效的清除而造成的。这种情况应当特别注意把毛刺清除且确保其整洁性，在具体的安装过程中还应当尽可能地使用专业工具来展开作业，从而有效地避免密封圈受到损坏。3）在轴表面有着一定缺陷问题或是有麻点及腐蚀等现象出现，这种情况应当使用新材料来进行更换处理，同时还可以在与密封圈接触的轴表面部分使用陶瓷。4）密封圈材料和介质不适应，出现这一问题通常只能更换使用相对较为合适的密封圈材料来实现。
3、因密封圈非补偿环处发生泄漏问题
1）由于底座公差尺寸达不到其相关设计要求及标准所造成的，这种情况应当及时有效地使用合格产品将其更换处理。2）由于安装出现错误造成的，如在V形圈安装时将其方向装反了。在具体安装过程中应当要求凹面与介质保持在同一端处，如果不是则会出现泄漏问题。3）对于质量不达标的密封圈应当及时将其更换为合格产品。4）密封圈材料和介质不适应，出现这一问题通常只能更换使用相对较为合适的密封圈材料来实现。
4、因轴套与轴两者间发生泄漏问题
通常在轴套处发生泄漏的量都是相对较为稳定的，如果是其他部位的泄漏量通常并不是恒定的。而如果是在轴套与轴两者间发生的泄漏问题通常都不会是安装方面的问题，一般都考虑是密封圈与垫片不达标而导致的泄漏问题。
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二、关于密封失效的原因及其应对措施探讨
1、由于磨损而出现的痕迹
通常从磨损痕迹可以看出其运动及磨损的有关问题。比如说磨损痕迹是正常的情况下各零部件相互配合比较好，同时充分体现了所有传动部分具有较好同轴度。但如果是密封端面发生泄漏那很可能是其密封自身原因而导致泄漏的。而如果其泄漏属于常量，也就是说出现泄漏的问题并不是由于两端面间造成的，往往是由于其他部位问题而引发的泄漏。而如果端面磨损比正常情况要宽时，则表明传动部分同轴度欠佳，这样就会导致传动轴在转动时密封件同时会出现轴向位移以及径向上摆动的问题，从而导致在转动过程中密封端面同样都分出现泄漏和分离的问题。而造成同轴度不佳的因素主要有：在安装过程中没能及时作出相应的调整，各加工零件精度达不到相关要求而导致出现误差累计问题，加工螺栓孔连接不到位而使轴线发生较大偏差问题、传动轴直线度不足或是经过加工后发生变形问题。如果机械密封在运作一定时间后摩擦端面没有磨损痕迹则说明密封在开始使用时就有泄漏问题出现，有此时候相对于静止环来讲其旋转环通常不会一同旋转，但对于其底座来讲则是在旋转的，在这种情况下的摩擦副端面是不分有磨损痕迹出现的。造成这一现象的原因主要是防转销已被折断又或是底座孔径小于密封件外径而导致在安装时安装不到位而造成的。硬质环端面沟槽过深，这主要是由于同轴度和密封浮动性不佳而造成的。当由于振动而使密封端面发生分离时，他们两者间就会受到大量物质颗粒入侵，而此时如果碳质端面较软就会使颗粒嵌入，从而使软质环对硬质端面造成磨削现象并最终致使硬质端面受到巨大磨损。
2、由于热负荷造成的问题
通常机械密封失效的状态下其摩擦副端面会有较细径向裂纹产生，还极有可能是这些裂纹受到水泡后而引发龟裂问题，这主要是因为密封过热而引发的问题。而造成摩擦过热的原因有许多，比如说介质润滑性不足、高温作业以及配对组合材料不合理等。这种情况下通常可以对端面面积比例进行调整、减少荷载量、设计相应的动力流体槽在密封端面上，又或是使用静止类密封并加入导流套来实现循环流体冷却。
3、由于腐蚀造成的问题
机械密封通常会受到腐蚀而造成损害，这种腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。由于密封件比较小且具有极高的精密度，所以通常所选择的材质要具有较强的抗腐蚀性。尽管对于和介质直接接触的密封件可以以腐蚀手册中相关数据做为选取材料的参考依据，但是并不能保证相关数据与机械密封秕相关要求相适应，这主要是因为大多数据都是静态不变的，而在实际工艺操作过程中的介质又是十分复杂。许多实践证明，不管是温度、压力还是速度方面的因素都会直接导致密封腐蚀速度加快。
4、由于橡胶密封圈失效造成的问题
通常情况下都是使用合成橡胶O形圈来作为机械密封用辅助密封圈，而导致机械密封失效的一大部分原因是由于O形圈导致的。通常其失效因为老化、溶胀变形、永久变形、挤出和扭曲损伤引起的。所以在选择O形圈时需要将橡胶的安全使用温度考虑在内，并且尽量使用较大截面的橡胶O形圈，将其硬度提升。如若情况需要还可以使用复合材料。在具体安装过程中，需要将润滑脂涂在槽内，确保其能够灵活滚动。
三、结束语
总而言之，相关工作人员应当能够正确分析石油化工釜用机械密封的失效原因，并采取有效的措施进行解决，以切实降低机械故障的发生几率。
参考文献：
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[3] 朱立辉. 凝聚釜机械密封轴套传动失效分析[J]. 湖南理工学院学报(自然科学版), 2018(2):67-70.
论文作者:杨志
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
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