在現(xiàn)代化工生產(chǎn)中,泵用機(jī)械密封不可或缺,且用量很大,特別是在儲運(yùn)硫酸、燒堿等特殊液體物料方面,對密封性有著極為嚴(yán)格的要求,但機(jī)械密封泄漏是個難題,亟待解決。對此,本文分析了泵用機(jī)械密封泄漏問題,并就其檢修進(jìn)行了研究,希望對降低泵用機(jī)械密封泄漏幾率和影響,延長密封使用壽命有所幫助。
眾所周知,泵用機(jī)械密封在化工領(lǐng)域十分常見,一旦發(fā)生泄漏便容易引發(fā)安全事故和重大損失,畢竟其運(yùn)輸?shù)亩酁槲kU性物質(zhì),如硫酸、燒堿等,這就要求我們加強(qiáng)日常檢修,以期將密封泄漏隱患降至最低。可是在正式著手該項工作之前,必須對泵用機(jī)械密封泄漏的原因和檢修方法等有所掌握,唯有如此,才可能事半功倍,有效解決問題。
泵用機(jī)械密封泄漏分析
泵用機(jī)械密封之所以應(yīng)用廣泛,而這與其諸多優(yōu)勢關(guān)系密切,如較之軟填料密封,其泄漏量小,狀態(tài)穩(wěn)定,密封性更為可靠;摩擦功率較小,軸套磨損幾乎可忽略;而且抗震性好,使用壽命和維修周期較長,其中端面在發(fā)生磨損后仍可進(jìn)行一定的修補(bǔ)并繼續(xù)使用。雖然如此,可是泄漏問題并不能完全規(guī)避,而且后果不容忽視,具體情況如下所述:
1.1試驗性泄漏
若泵用機(jī)械密封安裝不規(guī)范,則易在靜壓或加水試驗期間發(fā)生泄漏,常見的有動靜環(huán)接觸面因安裝不當(dāng)而損壞或碰傷,動靜環(huán)夾入了砂塵或鐵銹等異物,密封圈未壓緊或損壞或尺寸有誤等都可能引發(fā)泵用機(jī)械密封泄漏甚至失效。
1.2突發(fā)性泄漏
一般情況下,因泵抽真空、振動強(qiáng)烈等原因?qū)е卵a(bǔ)償彈簧、傳動銷、防轉(zhuǎn)銷等脫落或斷裂,以及相關(guān)輔助裝置出現(xiàn)故障燈,如此一來,動靜環(huán)冷熱狀態(tài)便會驟變,最終造成密封面裂縫或變形,進(jìn)而發(fā)生密封泄漏,此時需要對部分泵用機(jī)械密封部件進(jìn)行更換。
1.3運(yùn)轉(zhuǎn)性泄漏
在泵用機(jī)械密封使用期間,往往也面臨著一些泄漏問題,如零件受力不均導(dǎo)致的端面變形,摩擦熱和過大的端面比壓導(dǎo)致的動靜環(huán)熱變形,圓套件與動靜環(huán)存有水垢而無法及時對磨損位移進(jìn)行補(bǔ)償,動靜環(huán)密封面中的軸線有著誤差較大的不垂直度,選材不當(dāng)導(dǎo)致工作介質(zhì)失去彈性等,均易造成密封失效。
1.4壓力性泄漏
當(dāng)啟動或停運(yùn)泵時可能會因進(jìn)口堵塞或者介質(zhì)中有氣體致使密封腔存在負(fù)壓,并由此引發(fā)端面干摩擦和密封泄漏;有時壓力波和高壓也會導(dǎo)致泵用機(jī)械密封泄漏,因為過大的總比壓、彈簧比壓、密封腔內(nèi)壓容易加大液膜的形成難度,這無疑加大了泄漏風(fēng)險。
此外,在泵停運(yùn)一段時間后重新啟動容易因介質(zhì)結(jié)晶、凝固、彈簧銹蝕等發(fā)生機(jī)械密封泄漏;泵軸的周期性振動、竄動量超標(biāo)、參數(shù)不穩(wěn)定、密封腔內(nèi)壓變動等情況則容易引發(fā)周期性泄漏問題。
泵用機(jī)械密封泄漏檢修研究
泵用機(jī)械密封形式多樣,原因復(fù)雜,但無論出自何種因素,均不利于硫酸、燒堿等物質(zhì)的安全存儲和運(yùn)輸,故進(jìn)行科學(xué)有效的檢修十分必要。
2.1盡量避開檢修誤區(qū)
在泵用機(jī)械密封檢修過程中,常常面臨著一定的誤區(qū),如:越緊的動環(huán)密封圈反而會影響密封效果,過大的彈簧壓縮量容易造成密封失效,越緊的葉輪鎖緊螺母可能會引發(fā)墊圈提前失效,過緊的靜環(huán)密封可因發(fā)生偏磨而過早失效等等,而且在原因不明的情況下,并不建議一定要急于拆修或更換新的密封零件,降低引發(fā)新泄漏風(fēng)險的概率。因此為保險起見,我們在對泵用機(jī)械密封進(jìn)行檢修時,必須認(rèn)清上述誤區(qū),并熟練掌握其基本結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)予以合理選型、規(guī)范安裝和科學(xué)使用管理,特別是有關(guān)儲運(yùn)硫酸、燒堿等物質(zhì)的泵用機(jī)械密封,更應(yīng)予以高度重視。
2.2明確清掃檢查重點(diǎn)
泵用機(jī)械密封要求內(nèi)部無雜質(zhì),零部件無損,故動環(huán)、靜環(huán)、軸套等結(jié)構(gòu)需要徹底清掃干凈,并重點(diǎn)檢修:動靜環(huán)是否存在裂紋、劃痕等缺陷,最好借助專用工具對密封面的平整度進(jìn)行檢查,或者著手水壓試驗,以此消除泄漏隱患;檢查動靜環(huán)座與密封圈是否存在傷痕,補(bǔ)償彈簧是否變形或損壞或者倔強(qiáng)系數(shù)偏大偏小,以便及時發(fā)現(xiàn)并消除異常隱患;密封軸套的溝痕、毛刺缺陷,密封膠圈的氣孔、裂紋缺陷和直徑偏差,螺旋線斷線、裂紋等缺陷等均易引發(fā)密封泄漏,故應(yīng)重點(diǎn)檢查和維修。
2.3嚴(yán)格校核組裝尺寸
由于泵用機(jī)械密封檢修相對復(fù)雜,若要確保機(jī)械密封良好無泄漏,必須對其密封尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的校核,以免因零部件松脫或者偏緊影響密封效果。一般情況下,動靜環(huán)硬摩擦密封面的徑向?qū)挾葢?yīng)比軟質(zhì)材料大1-3mm,動環(huán)內(nèi)徑大于軸徑0.5-1mm,靜環(huán)內(nèi)徑大于軸徑1-2mm,以此對軸的偏斜與振動有所補(bǔ)償,防止因密封圈卡入破壞密封;合理校正密封緊力,保持合適的端面比壓,以免因偏小導(dǎo)致泄漏或因偏大加重摩擦,具體應(yīng)視靜環(huán)與壓蓋端面、動環(huán)與壓蓋端蓋之間的垂直距離差值情況而定;準(zhǔn)確測量補(bǔ)償彈簧、防轉(zhuǎn)哨子長度、銷孔深度等等,若發(fā)現(xiàn)異常并采取有效的補(bǔ)救措施。
2.4科學(xué)解決泄漏問題
針對泵用機(jī)械密封已經(jīng)暴漏的泄漏問題,則應(yīng)采取針對性的檢修措施,如對于由動靜環(huán)端面變形引發(fā)的密封泄漏,可拆開端面檢查是否存在過熱變形,必要時予以更換,并進(jìn)行規(guī)范裝配;若因選材不當(dāng)致使輔助密封介質(zhì)失彈,建議選擇與泵用機(jī)械密封要求相匹配的密封部件;對于磨損嚴(yán)重的端面、存在的水垢、超標(biāo)的泵軸撓度等可采取更換、清潔、修復(fù)等措施;對于突發(fā)性密封泄漏,要在明確成因和故障定位后更換新的機(jī)械密封;對于泵停啟過程中的真空狀態(tài)造成的密封泄漏,建議配用雙端面密封,以期通過潤滑條件的改善強(qiáng)化密封性能;對于壓力波和高壓引發(fā)的密封泄漏,可以盡量選擇陶瓷、硬質(zhì)合金等強(qiáng)度好、耐壓的材料,結(jié)合冷卻潤滑方法,選擇可變形的鍵、銷等傳動方式等,以此降低泵用機(jī)械密封泄漏的不利影響。
總之,泄漏問題歷來是泵用機(jī)械密封的通病,而且尚未得到徹底根治,因此當(dāng)務(wù)之急是采取科學(xué)合理、行之有效的檢修方式最大程度的降低其泄漏風(fēng)險和影響范圍。這就要求我們先尋找泄漏根源,然后結(jié)合有效的日常檢修和到位的定期養(yǎng)護(hù),及時消除泄漏隱患,保障泵安全運(yùn)行的同時,降低維修成本,延長使用壽命。