热油泵产生机械密封泄漏原因分析及相关对策

热油泵产生机械密封泄漏原因分析及相关对策

吴宁

中国石油锦西石化分公司，辽宁省葫芦岛市 125000

摘 要：在化工生产过程中，热泵是较为常见生产设备之一，而密封泄漏是热油泵运行过程中较为常见故障问题。热油泵最为常见密封方式就是机械密封，如若起密封性能不好，就会直接影响到了整体热油泵的工作效率与质量。因此，做好机械密封泄漏原因分析与对策探讨对于热油泵正常运行机具现实意义。基于此，文章对热油泵机械密封泄漏原因及其相应解决对策进行分析、探讨，希望能够为提高热油泵运行效益提供有效参考。

关键词：热油泵；机械密封；原理；故障原因；防范手段

一、热油泵机械密封原理和结构组成

热油泵在运行时机械密封利用其中流体自身产生压力，以及弹簧原件弹力，推动静环与动环互相紧贴并做相对运动。因为密封面两段紧密配合，使得在密封界面出现了极为微小空隙。当带着压力流体通过该间隙时就会形成较薄液膜，形成阻力进而防止了泵中介质发生泄漏现象。同时，产生液膜又对密封两端进行了润滑，达到较好长期密封效果。一般来说，热油泵机械密封系统主要由以下四个部分构件：摩擦副、辅助密封圈、补偿机构、传动元件。其中摩擦副主要由进行相对运动动环与静环组成；辅助密封圈则是动环与静环使用的“O”形圈、“V”形圈，柔性石墨材料与聚四氟乙烯方形密封圈等；补偿机构则以弹簧、波纹管等弹性元件构造为主；传动元件包括了顶丝、弹簧盒、键等组件。

二、热油泵产生机械密封泄漏原因及相关对策

为了保障热油泵较好地、平稳地运行，并且有效延长其运作周期，就必须在对出现密封故障做好充分而全面分析前提下，对机械密封故障进行有效处理。虽然热油泵类型各种各样，型号也是多种多样，但是其密封故障主要是运行过程中发生密封泄漏，而密封泄漏通常发生在动环和轴套之间、轴套和轴之间、动环与静环之间、密封端盖和泵体之间、静环与静环座之间。设备维修人员应从机械方面着手，对机械密封常见故障原因进行深入地分析，并根据密封发生损坏具体表现形式，针对性地采取预防与纠正措施。

（一）密封面扭曲导致密封泄漏

密封面发生扭曲导致密封泄漏原因多种多样，如冷却系统运行不良，导致发生热应力分布不均匀；热油泵运行过程压力过高，甚至超出了安全设计值；密封面之间有杂物，运行中密封面磨损；密封环支撑面配套不匹配；附助密封发生膨胀问题引起密封面泄漏；密封面制造质量问题，如材料质量不过关、不平直问题；热油泵密封面上压盖螺栓松紧不均，或者过紧导致夹持产生应力过大。对此，必须采取针对性预防与纠正措施：对冷却系统进行调整，或者调整冲洗液流量以保证密封面得到充分冷却与润滑，同时注意清除流体中杂质；调整压力阀门使泵操作压力保持在正常工作值范围内，并注意保持密封面清洁；通过对辅助密封结构及其材料进行调整，使其更好地满足密封辅助需要；密封面进行重新加工或更换质量合格密封面，确保其平直度；对压盖螺栓进行调整，将其扭到均匀、合适程度。

（二）密封面损伤导致密封泄漏

密封面常见损伤主要有摩擦损伤、刻痕，主要是由于密封面在制造时，或者在装配过程中掌控不好使异物进入密封面造成。针对性预防与纠正措施主要是根据密封面刻痕实际情况选择采用机械，或者人工手段，磨除划痕；加强密封面装配过程控制，同时注意对密封环境进行改善，清除流体中异物。

（三）辅助密封元件物理性损坏导致密封泄漏

这种损伤主要表现在O型环或者波纹管等辅助密封件出现刻痕、撕裂等现象。导致这一问题主要原因包括：飞边、台阶棱、键槽等将密封件出现划伤；辅助密封元件安装经验不足，导致在安装过程中出现损伤；辅助元件不恰当、不规范使用以及存在制造缺陷等。针对性预防与纠正措施是加强对辅助密封元件日常保护，避免触碰等造成划伤；提高对安装、维护工作人员技术培训力度，确保其能够正确安装各项密封元件；对各个辅助元件进行规范化操作，避免不当操作造成损伤。对于出现质量问题元件应及时更换质量合格进行替换。

（三）传动失效导致密封泄漏

主要表现在传动磨损，传动螺钉失效、卡箍失效以及传动销发生磨坏和断裂故障等。造成这类传动失效问题原因主要包括泵轴向串量过大，轴承运作不畅；密封面润滑效果较差，运行压力超标；轴弯曲幅度过大，轴运转振动频度过大以及密封组件出现卡壳现象。针对传动失效导致密封泄漏主要预防与纠正措施有：合理地对轴向串量进行缩小，必要时应及时更换轴承；及时更换和补充润滑液，通过调整压力阀将压力控制在标准范围内；调整轴承弯曲度，或更换轴承以减小轴振动频率与幅度，确保螺钉紧固使密封元件不在轴套上发生滑动。

（五）弹簧失效导致密封泄漏

弹簧系统中出现固体颗粒物堆积；封油发生氧化、碳化以及腐蚀等产物，以及相关介质物质分解产物沉积等都会导致弹簧发生失弹故障，进而导致机械密封泄漏。在采取针对性预防与纠正措施过程中，若是介质会产生沉积物，应尽可能采用金属波纹管或大弹簧进行密封，非特殊要求不用小弹簧进行密封；保持密封弹簧干净整洁；靠近轴套处弹簧应采用硬面弹簧，以避免机械损伤。

（六）动环断裂或开裂导致密封泄漏

密封装配不恰当或安装失误；密封面出现扭矩过大现象，泵压力超出标准范围；密封拆卸过程中导致损坏；运行过程中出现温差过大导致动环断裂都是造成动环断裂或开裂主要原因。对此采取的针对性预防与纠正措施有规范密封安装，减小泵输送压力；通过调整动环压缩量，加大封油量来降低密封温度；改善动环运行环境，避免摩擦或者润滑效果不好而导致扭矩过大

三、热油泵机械密封维护与检修

在对热油泵进行日常维护时，应注意预防机械密封元件松动导致泄漏故障。同时避免杂质进入密封端面引起温度过高或异常振动。进行间歇性运作机械，停泵之后应采取有效措施避免介质干燥或者温度降低而出现结晶现象，进而在下次运作时对密封面造成划伤。因此化工泵在下次运转之前应对其进行加温或冲洗，避免结晶划伤端面。重新运行之后应注意观察冲洗、冷却等辅助装置能否正常运行，出现故障现象及时解决。

若是检修需要打开机械密封，在此之前要求工作人员应对机械密封相关资料进行详细且充分掌握，熟悉机械密封结构，充分做好准备及安全防护工作之后按照说明顺序进行拆卸，做好拆卸顺序标记，组装时也要按照顺序进行重新装配。在拆卸过程中，应对各个元件进行仔细观察，查找和分析造成密封泄漏原因，并采取有效措施进行维修。

四、结束语

机械密封对于热油泵运行的重要性毋容置疑，然而在化工生产过程中密封泄露问题时有发生，对化工生产产生了极大影响。为此，化工企业必须加强对机械密封结构的分析，深入分析密封泄露原因，进而采取有效措施来提高机械密封效果，更好地提升化工生产效益。

参考文献：

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