化工设备机械密封失效原因及维护措施研究

摘 要：在化工设备密封工作中，最常用且重要的密封方法就是机械密封。机械密封是通过机械设备对化工设备进行密封，与普通垫片与填充材料有一定差异。机械密封机构复杂，对技术人员要求非常高，一旦出现错误，直接影响到设备的正常使用。本文对化工设备机械密封失效原因和维护措施进行了研究与说明。

关键词：化工设备；机械密封；失效原因；维护措施

机械密封稳定性好，可以使化工设备在很长一段时间内安全平稳的运行。随着工业技术的不断发展，机械密封技术也在稳定提高和成熟。但是在化工设备的生产使用过程中，机械密封也有不少失效现象，这对化工设备能否正常运作有着重要影响。所以，对机械密封失效的原因及如何维护是化工生产行业重点关注的问题。

1 化工设备机械密封失效原因

1.1 化学腐蚀

化学腐蚀是化工设备机械密封设备失效的原因之一。腐蚀的原因有很多，可能是由于密封接触到了腐蚀性化学物质，就会产生表面腐蚀的现象，严重时会在密封处表面各处形成点蚀。被化学腐蚀的设备会在设备金属晶界上形成晶间腐蚀，进而深入到金属内部，造成断裂。或者是由于磨损腐蚀，也就是机械磨损与腐蚀同时产生，致使化工设备损坏。密封件与冲洗液之间，冲洗液不断冲刷着密封件，导致冲洗液中的颗粒与已被磨损的密封件之间形成磨损腐蚀。长期的磨损腐蚀，会造成化工设备机械密封失效。除此之外，还有应力腐蚀，也就是金属材料在承受应力的情况下，同时发生着腐蚀现象。

1.2 长期磨损

机械密封也是端面密封，是在设备端面受力情况下，与轴形成接触和相互移动，避免设备内流体流出的操作。而在对端面的长期作用力下，端面受到了磨损，最后造成化工设备机械密封失效，就是磨损失效。磨损失效有可能是由于不合适的材料选择或材料组合不当引起的。磨损失效可以根据端面磨损痕迹和磨损程度来判断。如果密封处端面磨损痕迹均匀且传动轴与密封件之间配合良好，则化工设备机械密封失效就不是由于长期磨损造成的。

1.3 热损伤

热损伤是导致化工设备机械密封失效的常见原因之一。热损伤是由于机械密封件温度过高过热导致，热损伤除了会使密封件变形磨损，还会引起橡胶老化、热裂等。最常见的热损伤问题就是热裂问题。为了有效避免热裂问题的发生，在设计机械密封时必须要严格考虑到材料的性能以及产生热裂的可能性。如果材料润滑性能差，设备操作温度过高、过载，或材料组合不当，都可能产生过大摩擦，从而造成密封件过热，如果热量不能及时散发出去，极易造成热裂等问题。

1.4 密封零件失效

机械密封失效很大程度上是由于密封件本身失效而造成的。机械密封最重要的零件之一就是密封圈，密封圈失效主要表现为密封圈的老化、变形、扭曲或损伤。因此，在选用机械密封零件时要充分考虑密封圈的温度承受能力，最好选用界面较大的橡胶圈，必要时也可以选用复合材料，或者通过相关试验，进行合理选材。

2 化工设备机械密封维护措施

2.1 对于端面压强过大问题的维护措施

在进行化工设备的机械密封工作室，密封设备内的压强会增加，这就提高了对化工设备的机械密封的失效率。在密封设备内的压强超过标准时，端面承受力过大，是端面之间的流体很难形成液膜，大大降低了其润滑作用，从而极易造成断面之间的磨损。而摩擦磨损又会引发端面热量过高，使密封件由于热损伤造成变形，最终只是机械密封失效。技术人员可以根据压强增加的原因采取科学、合理的维护措施。首先是在材料选取工作上，要注重选取PV值较高的摩擦副材料，最大程度的降低端面的摩擦受损。其次是要通过键、销这样安全可靠，承受范围大的传动方法，降低密封件之间的震动，从而增加其使用寿命。

2.2 对于设备温度过高问题的维护措施

化工设备一定要控制在150℃以内，否则就会造成密封失效。当化工设备的温度上升到一定成都市，端面之间犹豫摩擦而产生的热量无法得到发散，从而引发干摩擦，导致密封件由于温度过高而变形，最终密封失效。

技术人员可以根据温度过高的原因采取科学、合理的维护措施。在选取密封材料时，尽可能的选择耐高温性强且抗摩擦能力强的材料。金属波纹管耐高温、抗腐蚀且摩擦力小，非常适合作为密封材料进行化工设备的机械密封。2.3 对于内容物有杂质问题的维护措施

密封设备内的内容物的密度和质量都会对化工设备的机械密封效果時间产生极大的影响。如果密封设备内的内容物中存在杂质，在对化工设备进行密封后，内容物中的杂质会进入到端面之间，不仅严重阻碍液膜的形成，还会降低润滑效果，增加端面之间的摩擦，造成端面的损坏，大大减少了机械密封的有效时间。根据内容物存在杂质的原因分析，技术人员可以在对化工设备进行机械密封的时候，利用波纹管作为密封材料，避免内容物中的杂质或颗粒进入到端面缝隙中。技术人员还可以在机械密封口处安装杂质过滤装置，从而有效制止杂质或颗粒进入密封设备，影响密封效果。

3 总结

总而言之，在化工设备机械密封维护工作中，需要技术人员拥有较高的技术水平。技术人员在对化工设备进行机械密封时，根据化工设备及机械密封设备情况制定合理的密封方案，选择高质量的密封材料。对机械密封的维护可以保证密封的稳定性，有利于化工设备的高效使用。

参考文献：

[1]张利辉，姚慧.化工设备机械密封失效原因及维护措施[J].化工管理，2017（11）：110.

[2]陈伟.化工设备机械密封失效原因及维护措施研究[J].化工管理，2017（05）：8.

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