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摘要：众所周知，机械密封的特点较多也较为突出：密封性能优越、稳定性高、低功耗，性价比高、摩擦轴的程度小，所以在多种化工设备中有着广泛的应用。化工机械密封设备是装置系统中十分必要的部分，可以影响整个机械的正常运转。在日常作业中，可以经常见到各类原因造成的机械密封故障，石油化工行业由于生产过程中许多的材料都是有毒有害的，而且易燃易爆，所以加工过程中的密封必须是可靠的，如果出现泄漏就会造成经济损失，人身伤害和更大的安全事故。
关键词：机械密封; 失效; 措施
中图分类号： TB42 文献标识码： A
工业革命带来了一系列机械旋转设施投入生产应用，然而在该类设施的运行中，必然要对齐进行相关的密封工作，这样做的目的是降低这些设备的输入轴动力，也就使得机械的能量消耗得以降低，增加了单位产出和效率，最终延长机械的使用年限。我们都知道，机械密封即是端面密封，它大多被泵、液压传动、密闭反应以及其他设施旋转装置的相关密封化工产品所利用。随着现代技术的发展，新的密封用材及新的工程技术大量涌现，从一定程度推动了机械密封相关理论的不断前进和更新。
一、化工机械密封简介
化工机械密封也成为断面密封，一般来说用于泵、压缩机等设备的旋转轴。机械密封系统主要是由四类部件组成：主要密封件：静环和动环。辅助密封件：密封圈；压紧件：推环和弹簧；传动件：键或固定螺栓以及弹簧座。机械密封性能可靠，泄漏量少，且使用的寿命长，不需要经常维修，功耗较低，还能适合用于生产高温、高压以及强腐蚀性介质等工作条件不佳的环境。所以在大庆石化公司的生产设备中较为常见，讨论机械密封的泄漏有着现实的 意义，可以从泄漏入手找到造成密封失效的原因并制定想对应的解决措施。
二、机械密封失效的原因
1.摩擦失效
由于化工机械本身的工作特点，动环和静环端面的相互摩擦，将不断产生摩擦热，使摩擦副内温度升高，给化工机械造成影响。机械磨损不仅引起了密封副的正常配合，如果在一端出现磨损，还使得密封件在轴向和径向出现一定程度的摆动。在实际的生产中可以通过磨损的痕迹来判断具体的磨损情况和密封泄漏的原因。
2.过热损伤
由于工况的复杂和长时间的工作，经常会出现过热现象，过热带来的损伤主要有以下3点：引起密封副变形产生摩擦；引起热烈；引起疱痕。过热出现后，会使得密封副的元件由于温度过高而产生变形，变形后的运转就会产生磨损而出现泄漏。热烈是因为密封环的表面由于过大的热力作用而出现了裂纹。热烈主要是因为短时间内机械负荷过重、热负荷过大等。冷却系统的故障和干摩擦也会导致热裂的出现，会使得密封环摩擦加剧，从而加剧了泄漏的增长。避免热裂的出现就需要从材料的物理性能入手，在设计的时候，就要预先考虑到可能发生的热裂，提前给定运转的条件，并且为其留号余量。摩擦热的产生也是多方面的，过载、操作温度过高、介质的润滑性差、材料不匹配等都会引起。摩擦热如果过高且得不到及时的散发就会直接导致热裂，引发相应的泄漏问题。
3.冲洗失效
为了消除摩擦热的影响，保证密封正常工作同时也是延长设备的使用寿命，就必须进行冲洗。冲洗一般是采用净化后的清洁液体或者蒸汽对摩擦副进行冲洗，利用过滤方法去除介质中的颗粒物和杂质，这样才能保证设备的正常运转。但是冲洗的过程也容易造成化工机械密封失效。冲洗液如果流量不足，使得冲洗液中的杂质进入密封面，使得密封副活动受阻，甚至出现抱死情况，使得密封失效造成泄漏。
4.密封零件失效
化工机械的密封零件失效就是辅助的密封圈失效，而0形圈的失效會造成机械密封的泄漏。在使用过程中，0形圈的失效主要是表现在老化、永久性的变形、溶胀的变形、扭曲以及挤出损伤等等。正是因为这样，在选择使用0形圈的时侯，应该对合成橡胶的安全使用温度做好相关的考虑．并且要尽可能的使用截面比较大的橡胶0形圈，适当的提高其硬度，采用沟槽式的装配结构，通过沉浸的试验进行合理的选材，必要的时侯可以选用复合型的材料， 比如说橡胶包覆聚四氟乙烯密封圈等等。
5.化学腐蚀失效
在生产中，炼油设备中存在着多种腐蚀物质。密封接触到腐蚀性的介质，就会产生相应的表面上的腐蚀，有时候甚至会在表面的各处产生剧烈的腐蚀点形成点蚀。在金属的表面所产生腐蚀会深入到金属的内部去，从而产生了进一步的破坏，最终引起出现断裂，这就看出了腐蚀的危害性。因为密封件比主机的零件要小得多，并且更加的精密。所以一般来说必须要采用比主机更加具有耐腐蚀的材料。压力、温度以及滑动的速度都能够使得腐蚀的速度加快，密封件的腐蚀率随着温度的升高也会呈现指数规律的增加。在对强腐蚀流体进行处理的时侯，要采用双端面的密封，因为它与工艺流体相接触的零件数量比较少可以最大限度的减轻腐蚀对密封件的影响。在强腐蚀的情况下着就成为了选择密封件的一个重要标准。
三、解决密封泄漏的对策
1.合理的设计及设备改良
采取机械密封一定要根据生产的实际情况来设计和造型，尽量选用密封可靠、使用寿命长的摩擦副材料及Ｏ型圈。并且需要针对高低温和腐蚀情况选择相对应的材料。在运行的过程中不断的积累经验，通过总结归纳来解决化工设备由于长时间运转带来的密封问题，及时的更换密封圈，对于频繁出现问题的密封件找出损坏的原因，重新加工收损件或者更换新件。
2.冲洗过程保证
冲洗介质不符合设计要求是造成机械密封的一个重要因素，冲洗包括工作介质的自冲洗和相对洁净的工艺液冲洗。针对冲洗做好检查、调整，使冲洗介质的压力、流量、温度都达到设计要求，并且需要进行定期的清洗冲洗液的过滤装置，减少冲洗液中的杂质，保证冲洗的质量。合理的增加冲洗官道上的止回阀等，从根本上解决因为冲洗带来的密封损坏。
3.正确的安装和加强操作维护
保证安装过程的准确就可以很好的减少轴的震动，保证化工机械的使用寿命。通过预防随机干扰和改变环境来保证密封的可靠，消除了随机的密封失效，而密封件和设备的安装差错就很容易产生密封失效。安装过程中的误差和对中达不到要要求就会造成震动，轴和壳体的不合理相对运动就会造成损害，因此必须保证正确的装配公差、轴的合适表面粗糙度、正确的尺寸、仔细的测量等。具体实施过程中首先要做好安装前的准备工作，检查各个密封元器件是否损坏，特别是动环和静环的密封端面。且做好相应的清理工作。其次在装配过程中尽量保持清洁，保证密封端面不被划伤，在轴和轴套表面、压盖、密封圈配合面等处涂抹润滑油避免干摩擦，最后注意安装的顺序。而在后期的操作维护中就需要加强维护管理，对于出现泄漏突然加大的应及时停止工作进行检测。平时工作中也需要做好各项检查和记录。
4机械密封故障问题的解决对策
在分析和进行故障判断时,应恰当和全面地记下发生故障的现象(尤其是做好记录、保存好损坏的密封元件),要做到有目的性地拆开密封箱进行检查和监测。通过以上介绍和分析，我们了解到机械密封的端面通常存在着端面膜，正是它对密封的质量高低有着至关重要的作用。在现实情况中，由于各种各样的环境条件，机械密封端面间的端面膜也有着不同的存在形态，一般分为液态、气液混合态与气态这三类型式。然而端面膜的某一形态不是稳定不变的，随着具体条件的变化，它的相态会发生变化，一旦发生变化, 膜的反向弹力也会随着发生较大幅度的改变,从而导致机械密封失效。从以上论述问题来看，解决该情况的关键在于使得机械密封的端面膜具有稳定的相态，即是稳定膜。
化工机械密封由于其独特的优点而广泛的运用在各炼油企业，而实际生产中的密封失效而导致的泄漏现象总会出现，对于出现的泄漏就需要找到原因，从实质出发，分析每个设备失效的具体因素，制定对应的对策，保证生产的顺利进行，保证人员的安全，保证企业的利益不受到损害。
参考文献
[1]顾永泉.主编.机械密封使用技术.机械工业出版社.2004.
[2]王汝美.主编.实用机械密封技术问答（第二版）中国石化.2006.
关键词：机械密封; 失效; 措施
中图分类号： TB42 文献标识码： A
工业革命带来了一系列机械旋转设施投入生产应用，然而在该类设施的运行中，必然要对齐进行相关的密封工作，这样做的目的是降低这些设备的输入轴动力，也就使得机械的能量消耗得以降低，增加了单位产出和效率，最终延长机械的使用年限。我们都知道，机械密封即是端面密封，它大多被泵、液压传动、密闭反应以及其他设施旋转装置的相关密封化工产品所利用。随着现代技术的发展，新的密封用材及新的工程技术大量涌现，从一定程度推动了机械密封相关理论的不断前进和更新。
一、化工机械密封简介
化工机械密封也成为断面密封，一般来说用于泵、压缩机等设备的旋转轴。机械密封系统主要是由四类部件组成：主要密封件：静环和动环。辅助密封件：密封圈；压紧件：推环和弹簧；传动件：键或固定螺栓以及弹簧座。机械密封性能可靠，泄漏量少，且使用的寿命长，不需要经常维修，功耗较低，还能适合用于生产高温、高压以及强腐蚀性介质等工作条件不佳的环境。所以在大庆石化公司的生产设备中较为常见，讨论机械密封的泄漏有着现实的 意义，可以从泄漏入手找到造成密封失效的原因并制定想对应的解决措施。
二、机械密封失效的原因
1.摩擦失效
由于化工机械本身的工作特点，动环和静环端面的相互摩擦，将不断产生摩擦热，使摩擦副内温度升高，给化工机械造成影响。机械磨损不仅引起了密封副的正常配合，如果在一端出现磨损，还使得密封件在轴向和径向出现一定程度的摆动。在实际的生产中可以通过磨损的痕迹来判断具体的磨损情况和密封泄漏的原因。
2.过热损伤
由于工况的复杂和长时间的工作，经常会出现过热现象，过热带来的损伤主要有以下3点：引起密封副变形产生摩擦；引起热烈；引起疱痕。过热出现后，会使得密封副的元件由于温度过高而产生变形，变形后的运转就会产生磨损而出现泄漏。热烈是因为密封环的表面由于过大的热力作用而出现了裂纹。热烈主要是因为短时间内机械负荷过重、热负荷过大等。冷却系统的故障和干摩擦也会导致热裂的出现，会使得密封环摩擦加剧，从而加剧了泄漏的增长。避免热裂的出现就需要从材料的物理性能入手，在设计的时候，就要预先考虑到可能发生的热裂，提前给定运转的条件，并且为其留号余量。摩擦热的产生也是多方面的，过载、操作温度过高、介质的润滑性差、材料不匹配等都会引起。摩擦热如果过高且得不到及时的散发就会直接导致热裂，引发相应的泄漏问题。
3.冲洗失效
为了消除摩擦热的影响，保证密封正常工作同时也是延长设备的使用寿命，就必须进行冲洗。冲洗一般是采用净化后的清洁液体或者蒸汽对摩擦副进行冲洗，利用过滤方法去除介质中的颗粒物和杂质，这样才能保证设备的正常运转。但是冲洗的过程也容易造成化工机械密封失效。冲洗液如果流量不足，使得冲洗液中的杂质进入密封面，使得密封副活动受阻，甚至出现抱死情况，使得密封失效造成泄漏。
4.密封零件失效
化工机械的密封零件失效就是辅助的密封圈失效，而0形圈的失效會造成机械密封的泄漏。在使用过程中，0形圈的失效主要是表现在老化、永久性的变形、溶胀的变形、扭曲以及挤出损伤等等。正是因为这样，在选择使用0形圈的时侯，应该对合成橡胶的安全使用温度做好相关的考虑．并且要尽可能的使用截面比较大的橡胶0形圈，适当的提高其硬度，采用沟槽式的装配结构，通过沉浸的试验进行合理的选材，必要的时侯可以选用复合型的材料， 比如说橡胶包覆聚四氟乙烯密封圈等等。
5.化学腐蚀失效
在生产中，炼油设备中存在着多种腐蚀物质。密封接触到腐蚀性的介质，就会产生相应的表面上的腐蚀，有时候甚至会在表面的各处产生剧烈的腐蚀点形成点蚀。在金属的表面所产生腐蚀会深入到金属的内部去，从而产生了进一步的破坏，最终引起出现断裂，这就看出了腐蚀的危害性。因为密封件比主机的零件要小得多，并且更加的精密。所以一般来说必须要采用比主机更加具有耐腐蚀的材料。压力、温度以及滑动的速度都能够使得腐蚀的速度加快，密封件的腐蚀率随着温度的升高也会呈现指数规律的增加。在对强腐蚀流体进行处理的时侯，要采用双端面的密封，因为它与工艺流体相接触的零件数量比较少可以最大限度的减轻腐蚀对密封件的影响。在强腐蚀的情况下着就成为了选择密封件的一个重要标准。
三、解决密封泄漏的对策
1.合理的设计及设备改良
采取机械密封一定要根据生产的实际情况来设计和造型，尽量选用密封可靠、使用寿命长的摩擦副材料及Ｏ型圈。并且需要针对高低温和腐蚀情况选择相对应的材料。在运行的过程中不断的积累经验，通过总结归纳来解决化工设备由于长时间运转带来的密封问题，及时的更换密封圈，对于频繁出现问题的密封件找出损坏的原因，重新加工收损件或者更换新件。
2.冲洗过程保证
冲洗介质不符合设计要求是造成机械密封的一个重要因素，冲洗包括工作介质的自冲洗和相对洁净的工艺液冲洗。针对冲洗做好检查、调整，使冲洗介质的压力、流量、温度都达到设计要求，并且需要进行定期的清洗冲洗液的过滤装置，减少冲洗液中的杂质，保证冲洗的质量。合理的增加冲洗官道上的止回阀等，从根本上解决因为冲洗带来的密封损坏。
3.正确的安装和加强操作维护
保证安装过程的准确就可以很好的减少轴的震动，保证化工机械的使用寿命。通过预防随机干扰和改变环境来保证密封的可靠，消除了随机的密封失效，而密封件和设备的安装差错就很容易产生密封失效。安装过程中的误差和对中达不到要要求就会造成震动，轴和壳体的不合理相对运动就会造成损害，因此必须保证正确的装配公差、轴的合适表面粗糙度、正确的尺寸、仔细的测量等。具体实施过程中首先要做好安装前的准备工作，检查各个密封元器件是否损坏，特别是动环和静环的密封端面。且做好相应的清理工作。其次在装配过程中尽量保持清洁，保证密封端面不被划伤，在轴和轴套表面、压盖、密封圈配合面等处涂抹润滑油避免干摩擦，最后注意安装的顺序。而在后期的操作维护中就需要加强维护管理，对于出现泄漏突然加大的应及时停止工作进行检测。平时工作中也需要做好各项检查和记录。
4机械密封故障问题的解决对策
在分析和进行故障判断时,应恰当和全面地记下发生故障的现象(尤其是做好记录、保存好损坏的密封元件),要做到有目的性地拆开密封箱进行检查和监测。通过以上介绍和分析，我们了解到机械密封的端面通常存在着端面膜，正是它对密封的质量高低有着至关重要的作用。在现实情况中，由于各种各样的环境条件，机械密封端面间的端面膜也有着不同的存在形态，一般分为液态、气液混合态与气态这三类型式。然而端面膜的某一形态不是稳定不变的，随着具体条件的变化，它的相态会发生变化，一旦发生变化, 膜的反向弹力也会随着发生较大幅度的改变,从而导致机械密封失效。从以上论述问题来看，解决该情况的关键在于使得机械密封的端面膜具有稳定的相态，即是稳定膜。
化工机械密封由于其独特的优点而广泛的运用在各炼油企业，而实际生产中的密封失效而导致的泄漏现象总会出现，对于出现的泄漏就需要找到原因，从实质出发，分析每个设备失效的具体因素，制定对应的对策，保证生产的顺利进行，保证人员的安全，保证企业的利益不受到损害。
参考文献
[1]顾永泉.主编.机械密封使用技术.机械工业出版社.2004.
[2]王汝美.主编.实用机械密封技术问答（第二版）中国石化.2006.