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摘要：石化行业的蓬勃发展，为我们的生产和生活提供了极大的便利，各类先进产品、材料的大量生产，更是推动了社会的全面发展进步。石化行業发展的同时，我们也应对石化装置安全、稳定生产予以足够的重视，特别是泵类机械密封的应用与性能效果提升措施，保证装置的安全平稳运行，促进企业经济效益的增长。
关键词：石化装置；泵类；机械密封；应用；措施
前言：
石化装置的规模也从小到大发展起来，而且其技术含量也有了很大的进步。如今石化企业中大多应用了数以千计的转动设备，例如：风机、压缩机、泵以及反应釜等，这些设备在石化装置的生产中发挥了重要作用。由于石化装置生产过程中的介质大多具有易燃、易爆、有毒、有害和腐蚀等性质，不做好密封工作，安全无保障，生产无从谈起。
石油化工还具有高温、高压、连续运转的特点，这对机泵轴封提出了更高的要求。因此需要在轴与设备间进行有效的密封，传统的填料密封已经不能满足使用要求，必须要有较为先进的密封装置满足使用需要。机械密封已经成为泵类设备最主要的密封方式。下图为一台立式泵的机械密封，可以直观看出其独特的密封效果。
一、机械密封的定义
机械密封也称端面密封，由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机械弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下与另一端面保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
二、机械密封的组成
1 动环和静环组成的一对密封端面，也称摩擦副。
2 由弹性元件为主要零件组成的缓冲补偿机构（弹簧、波纹管），其主要作用是使密封端面紧密贴合。
3 辅助密封圈（O形、V形、橡胶皮碗等）。其中有动环和静环密封圈。
4 使动环随轴旋转的传动机构。
5 其它零部件（轴套、压盖、定位销、垫片等）
三、机械密封的原理
轴通过传动座和推环，带动动环旋转，静环固定不动，依靠介质压力和弹簧力使动静环之间的密封端面紧密贴合，阻止了介质的泄漏。摩擦副表面磨损后，在弹簧的推动下实现补偿。为了防止介质通过动环和轴之间泄漏，装有动环密封圈；静环密封圈阻止了介质沿静环和压盖之间的泄漏。
四、机械密封的优点
现代的旋转轴设备绝大多数采用机械密封来控制介质的泄漏量，获得理想的机封寿命，并达到设备环保的要求，同时，机械密封具有泄漏量少和使用寿命长等优点，因此得到了广泛应用。
五、石化装置泵类机械密封的选择
1低温条件下泵类机械密封的选择
石化装置中使用最为常见的热交换介质为冷冻盐水，其具有微腐蚀、低温等特性，如果这类介质的机泵使用弹簧式机械密封，就会使密封材料出现冷脆性，影响机械密封的使用效果。如果使用的是双端面机械密封，会利用密封油的特性有效缓解低温影响，但是这种机械密封安装过程较为复杂，而且还需要配备相应的液封系统，还是会在一定程度上受到温度的影响。因此说，在低温条件下我们应对机械密封的选择予以足够重视，并且严格注意环境温度以及介质温度等参数的变化。
2 高温条件下泵类机械密封的选择
高温条件下，泵类机械密封应尽量选择不锈钢耐腐蚀的材料，采取波纹管机械密封的方式，并且由于其属于双层结构，因此具有更强的承载能力，能够有效减少使用过程中波纹管失弹问题。对于常见的波纹管机械密封内部碳化结焦问题，我们可以通过蒸汽清扫的方式予以解决。
六、泵类机械密封性能提升措施
1 加大先进技术的应用比例
先进的机械密封已经逐步取代了传统的填料密封，与此同时我们应加大先进技术的应用，特别是要通过先进技术的应用减少介质的泄漏，延长设备的使用寿命。现阶段，我国石化装置中泵类机械密封技术主要有四种，分别是：
1.1非接触式机械密封技术
这种机械密封技术能够通过利用流体产生的动压或静压在密封端面形成具有隔离作用的流体膜。该技术的耐用性以及密封性极为优秀，不仅在石化行业，在航空航天领域中也得到了广泛使用，能够有效满足高温、高压、高速环境下严苛的耐用性和密封性要求。
1.2流体回流式机械密封技术
这种机械密封技术是通过转变外泄流体的流动路径，并将其送回至机械密封腔内，实现密封的方法。该技术具有结构简单、适用性强以及维护方便等特点，因此我们大多数将其应用在高温、高压、高速下的特殊工况中。
1.3剖分式机械密封技术
该技术的结构比较特殊，其机械密封一端内部为一个特殊形状凹槽的连接密封腔，而其另一端相应位置有相似形状的凸台以及具有连接凹槽的接头，接头两部分外端面由具有环弧性凸起的结构组成，因此能够在安装时将接头压入连接密封腔中，实现密封的目的，而且这种密封技术还能够随着压力的变化自动调整密封效果。
1.4组合式机械密封技术
这种机械密封技术组合使用了多种密封技术，因此能够在充分发挥各项密封技术优点的同时，减少缺点的限制，真正实现扬长避短，现阶段可以组成多种形式的密封技术，其中最为常见的有接触式结合接触式的密封形式和接触式结合非接触的密封形式两种。
2 加大先进材料的应用比例
先进技术的应用能够有效提高机械密封性，但是光有技术没有配套的材料或者材料落后技术的发展，也不利于密封性的全面提升。因此，我们在发展技术的同时，也需要将材料的开发、研制作为工作重点，通过材料与技术的同步发展应用，全方面推动机械密封效果的提升。
近年来石化装置对机械密封材料的重视程度不断提高，因此机械密封使用的材料范围也随之扩大，传统的机械密封大多以陶瓷、硬质合金为基质的硬质材料以及以碳石墨为基质的软质材料作为摩擦副材料的组对。密封圈的材料聚四氟乙烯以及合成橡胶为主。伴随科技的不断发展，高性能的密封材料以及自润滑硬质合金的广泛应用，掀起了机械密封材料的一场革命，特别是新型纳米技术和密封材料的使用，不仅提高了机械密封性还降低了熔点，使得机械密封性得到了质的飞跃。此外，还有SiC、ZrO2 等烧结体材料以及以碳化硅质作为主要成分的陶瓷材料都得到了广泛的应用。这一系列新型材料的研发成功与使用，不仅进一步促进了石化装置泵类机械密封性的提升，还杜绝了生产安全隐患，从一定程度上减少了安全事故的发生。
3 提高员工责任意识
现阶段，石化企业全面开展全员安全工作，将安全生产的责任和义务落实到每名员工，并且使员工真正存在了安全意识，能够在日常工作中杜绝麻痹大意等情况的出现，这是提高泵类机械密封效果，减少安全事故发生的重要措施。
4 提高员工的专业技术水平
虽然近年来石化装置中泵类机械密封的技术以及材料方面都得到了快速的发展，但是作为操作的主体，员工的专业技术水平仍是决定装置运行情况的关键因素，唯有专业技术水平优秀的员工才能够真正发挥先进技术、材料的性能。因此，石化企业还应加大对员工的技术培训力度，通过组织员工到其他单位学习、培训，邀请厂家进行工作指导等方式，全方位提高员工的技术水平。此外，石化企业还可以扩展员工招聘范围，对高技术人才以及优秀、熟练工人予以优先录用，整体提高员工队伍的综合水平，继而实现泵类机械密封性能的提升。
七、结论
综上所述，随着石化行业的蓬勃发展，我们应对生产安全予以了更高的要求，作为生产装置中的重要组成部分，泵的密封与泄漏问题始终是安全隐患，因此需要通过提高机械密封可靠性，保障装置的正常生产、运行。笔者根据个人维修和管理工作经验，对石化装置中泵类机械密封的选择与效果提升措施进行论述，希望能够有效提高机泵密封使用效果，为我国石化行业的可持续发展做出贡献。
参考文献：
[1]李文明.浅析化工装置泵类机械密封的应用现状[J].科学之友，2017，09：65-66.
[2]张洪国.刍议石化装置中泵类机械密封的应用问题[J].中国设备工程，2015，13：85.
[3]李胜和.论化工生产中常用机械密封形式及失效原因[J].科技与企业，2016，08：124-126.
作者简介：
罗万英（1975-），男，汉族，本科，工程师，宁夏银川市人，神华宁夏煤业集团公司，主要研究煤化工。
关键词：石化装置；泵类；机械密封；应用；措施
前言：
石化装置的规模也从小到大发展起来，而且其技术含量也有了很大的进步。如今石化企业中大多应用了数以千计的转动设备，例如：风机、压缩机、泵以及反应釜等，这些设备在石化装置的生产中发挥了重要作用。由于石化装置生产过程中的介质大多具有易燃、易爆、有毒、有害和腐蚀等性质，不做好密封工作，安全无保障，生产无从谈起。
石油化工还具有高温、高压、连续运转的特点，这对机泵轴封提出了更高的要求。因此需要在轴与设备间进行有效的密封，传统的填料密封已经不能满足使用要求，必须要有较为先进的密封装置满足使用需要。机械密封已经成为泵类设备最主要的密封方式。下图为一台立式泵的机械密封，可以直观看出其独特的密封效果。
一、机械密封的定义
机械密封也称端面密封，由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机械弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下与另一端面保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
二、机械密封的组成
1 动环和静环组成的一对密封端面，也称摩擦副。
2 由弹性元件为主要零件组成的缓冲补偿机构（弹簧、波纹管），其主要作用是使密封端面紧密贴合。
3 辅助密封圈（O形、V形、橡胶皮碗等）。其中有动环和静环密封圈。
4 使动环随轴旋转的传动机构。
5 其它零部件（轴套、压盖、定位销、垫片等）
三、机械密封的原理
轴通过传动座和推环，带动动环旋转，静环固定不动，依靠介质压力和弹簧力使动静环之间的密封端面紧密贴合，阻止了介质的泄漏。摩擦副表面磨损后，在弹簧的推动下实现补偿。为了防止介质通过动环和轴之间泄漏，装有动环密封圈；静环密封圈阻止了介质沿静环和压盖之间的泄漏。
四、机械密封的优点
现代的旋转轴设备绝大多数采用机械密封来控制介质的泄漏量，获得理想的机封寿命，并达到设备环保的要求，同时，机械密封具有泄漏量少和使用寿命长等优点，因此得到了广泛应用。
五、石化装置泵类机械密封的选择
1低温条件下泵类机械密封的选择
石化装置中使用最为常见的热交换介质为冷冻盐水，其具有微腐蚀、低温等特性，如果这类介质的机泵使用弹簧式机械密封，就会使密封材料出现冷脆性，影响机械密封的使用效果。如果使用的是双端面机械密封，会利用密封油的特性有效缓解低温影响，但是这种机械密封安装过程较为复杂，而且还需要配备相应的液封系统，还是会在一定程度上受到温度的影响。因此说，在低温条件下我们应对机械密封的选择予以足够重视，并且严格注意环境温度以及介质温度等参数的变化。
2 高温条件下泵类机械密封的选择
高温条件下，泵类机械密封应尽量选择不锈钢耐腐蚀的材料，采取波纹管机械密封的方式，并且由于其属于双层结构，因此具有更强的承载能力，能够有效减少使用过程中波纹管失弹问题。对于常见的波纹管机械密封内部碳化结焦问题，我们可以通过蒸汽清扫的方式予以解决。
六、泵类机械密封性能提升措施
1 加大先进技术的应用比例
先进的机械密封已经逐步取代了传统的填料密封，与此同时我们应加大先进技术的应用，特别是要通过先进技术的应用减少介质的泄漏，延长设备的使用寿命。现阶段，我国石化装置中泵类机械密封技术主要有四种，分别是：
1.1非接触式机械密封技术
这种机械密封技术能够通过利用流体产生的动压或静压在密封端面形成具有隔离作用的流体膜。该技术的耐用性以及密封性极为优秀，不仅在石化行业，在航空航天领域中也得到了广泛使用，能够有效满足高温、高压、高速环境下严苛的耐用性和密封性要求。
1.2流体回流式机械密封技术
这种机械密封技术是通过转变外泄流体的流动路径，并将其送回至机械密封腔内，实现密封的方法。该技术具有结构简单、适用性强以及维护方便等特点，因此我们大多数将其应用在高温、高压、高速下的特殊工况中。
1.3剖分式机械密封技术
该技术的结构比较特殊，其机械密封一端内部为一个特殊形状凹槽的连接密封腔，而其另一端相应位置有相似形状的凸台以及具有连接凹槽的接头，接头两部分外端面由具有环弧性凸起的结构组成，因此能够在安装时将接头压入连接密封腔中，实现密封的目的，而且这种密封技术还能够随着压力的变化自动调整密封效果。
1.4组合式机械密封技术
这种机械密封技术组合使用了多种密封技术，因此能够在充分发挥各项密封技术优点的同时，减少缺点的限制，真正实现扬长避短，现阶段可以组成多种形式的密封技术，其中最为常见的有接触式结合接触式的密封形式和接触式结合非接触的密封形式两种。
2 加大先进材料的应用比例
先进技术的应用能够有效提高机械密封性，但是光有技术没有配套的材料或者材料落后技术的发展，也不利于密封性的全面提升。因此，我们在发展技术的同时，也需要将材料的开发、研制作为工作重点，通过材料与技术的同步发展应用，全方面推动机械密封效果的提升。
近年来石化装置对机械密封材料的重视程度不断提高，因此机械密封使用的材料范围也随之扩大，传统的机械密封大多以陶瓷、硬质合金为基质的硬质材料以及以碳石墨为基质的软质材料作为摩擦副材料的组对。密封圈的材料聚四氟乙烯以及合成橡胶为主。伴随科技的不断发展，高性能的密封材料以及自润滑硬质合金的广泛应用，掀起了机械密封材料的一场革命，特别是新型纳米技术和密封材料的使用，不仅提高了机械密封性还降低了熔点，使得机械密封性得到了质的飞跃。此外，还有SiC、ZrO2 等烧结体材料以及以碳化硅质作为主要成分的陶瓷材料都得到了广泛的应用。这一系列新型材料的研发成功与使用，不仅进一步促进了石化装置泵类机械密封性的提升，还杜绝了生产安全隐患，从一定程度上减少了安全事故的发生。
3 提高员工责任意识
现阶段，石化企业全面开展全员安全工作，将安全生产的责任和义务落实到每名员工，并且使员工真正存在了安全意识，能够在日常工作中杜绝麻痹大意等情况的出现，这是提高泵类机械密封效果，减少安全事故发生的重要措施。
4 提高员工的专业技术水平
虽然近年来石化装置中泵类机械密封的技术以及材料方面都得到了快速的发展，但是作为操作的主体，员工的专业技术水平仍是决定装置运行情况的关键因素，唯有专业技术水平优秀的员工才能够真正发挥先进技术、材料的性能。因此，石化企业还应加大对员工的技术培训力度，通过组织员工到其他单位学习、培训，邀请厂家进行工作指导等方式，全方位提高员工的技术水平。此外，石化企业还可以扩展员工招聘范围，对高技术人才以及优秀、熟练工人予以优先录用，整体提高员工队伍的综合水平，继而实现泵类机械密封性能的提升。
七、结论
综上所述，随着石化行业的蓬勃发展，我们应对生产安全予以了更高的要求，作为生产装置中的重要组成部分，泵的密封与泄漏问题始终是安全隐患，因此需要通过提高机械密封可靠性，保障装置的正常生产、运行。笔者根据个人维修和管理工作经验，对石化装置中泵类机械密封的选择与效果提升措施进行论述，希望能够有效提高机泵密封使用效果，为我国石化行业的可持续发展做出贡献。
参考文献：
[1]李文明.浅析化工装置泵类机械密封的应用现状[J].科学之友，2017，09：65-66.
[2]张洪国.刍议石化装置中泵类机械密封的应用问题[J].中国设备工程，2015，13：85.
[3]李胜和.论化工生产中常用机械密封形式及失效原因[J].科技与企业，2016，08：124-126.
作者简介：
罗万英（1975-），男，汉族，本科，工程师，宁夏银川市人，神华宁夏煤业集团公司，主要研究煤化工。