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化工泵机械密封损坏的原因及预防措施

发表时间: 2025-03-10 09:46:36

作者: 石油化工设备维护与检修网

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引言:化工泵是化工行业中不可或缺的设备,广泛应用于各种液体输送、反应和分离过程中。机械密封作为化工泵的关键部件,其性能直接影响到整个系统的安全性和可靠性。然而,在实际应用中,机械密封常常因多种原因而出现损坏,导致泄漏和其他故障。本文将详细探讨化工泵机械密封损坏的主要原因,并结合实际案例提出相应的预防措施。

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一、空转导致机械密封损坏

在空转(即泵内没有物料)的情况下,机械密封的密封面无法得到物料的润滑,形成干摩擦。这会导致密封面不够光洁和平整,进而使密封面失效。例如,某化工厂的一台离心泵由于操作人员未按规程启动,导致泵长时间空转,最终机械密封表面磨损严重,必须更换。为避免此类问题,应确保泵启动前充满物料,并定期检查泵的运行状态,防止空转情况的发生。

二、操作工操作不当导致机械密封损坏

操作工的操作顺序错误,如先启动泵再打开进口阀门,会导致机械密封瞬间从高温冷却下来,温差过大,使密封材料碎裂。这种情况下,不仅会导致密封失效,还会缩短泵的使用寿命。某企业曾发生过类似事件,由于新员工未经过充分培训,误操作导致机械密封迅速损坏。为了避免这种情况,建议对操作工进行系统培训,严格遵守操作规程,确保泵启动时进口阀门已完全打开。

三、机械密封更换时安装不到位导致损坏

机械密封静环上有两个或四个开口的防转槽,安装时必须对准防转销并确保安装到位。如果安装不到位,泵启动时电机运转会直接带动静环破裂。某化工企业在一次检修后,由于安装人员疏忽,未将防转槽正确对准,导致新更换的机械密封很快损坏。为避免类似问题,建议在安装过程中使用专用工具,严格按照说明书操作,并进行必要的复检。

四、泵高速反转导致机械密封损坏

电机接线错误或未确认泵正反转,可能导致泵高速反转。特别是在泵出口未装止回阀的情况下,出口管道中的物料快速回流会使泵高速反转,从而产生反向冲击力,致使机械密封弹簧失效。某工厂曾因电气人员接线错误,导致泵多次反转,机械密封频繁损坏。为了避免此类问题,建议在电机接线后进行正反转确认,确保泵出口安装止回阀,同时加强电气维护管理。

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五、选型不正确导致机械密封容易损坏

选择单机械密封用于较高温度物料时,若物料温度超过80度,机械密封得不到有效冷却,寿命将大大缩短。某工厂曾因选用单机械密封处理高温物料,频繁出现密封失效问题。为避免这种情况,建议根据实际工况选择合适的密封类型,对于高温介质,优先考虑双端面机械密封或带有冷却系统的密封装置。

六、泵振动过大 

化工离心泵的振动与其制造和安装精度密切相关。常见的振动原因包括轴承故障、机泵不同心、转子失衡等。振动过大不仅会影响机械密封的使用寿命,还可能引发其他机械故障。某企业在一次大修后,由于装配精度不足,泵启动后振动剧烈,机械密封迅速损坏。为避免此类问题,建议在安装和维修过程中使用精密测量工具,确保各部件同心度和平衡性,并定期进行振动监测和维护。

七、泵轴弯曲

泵轴弯曲会在运转过程中使密封安装处出现较大扰度,导致机械密封面受力不均,降低密封效果,增加泄漏风险。某化工企业在一次事故中,由于泵轴弯曲,机械密封在短时间内多次损坏。为避免此类问题,建议定期检查泵轴直线度,发现问题及时校正,同时加强对泵轴的保护和保养。

八、泵抽空或汽蚀

泵抽空或汽蚀主要由介质大量汽化、液体不满进入、空气混入、启动前未灌泵等原因引起。抽空现象表现为出口压力接近零或入口压力异常,干摩擦或半干摩擦会导致机械密封失效。某企业曾因泵启动前未灌泵,导致机械密封在干摩擦状态下损坏。为避免此类问题,建议在泵启动前充分灌泵,确保液位正常,并定期检查泵的进料系统,防止空气混入。

九、端面破损

机械密封冲突副原料选取不当,导致磨损加快;端面在安装过程中划伤或磕碰,动态环之间有异物,以及碳化硅、石墨等易碎材料在工作过程中因表面颗粒或设备振动而破损。某企业曾因使用低质量材料,导致机械密封端面频繁损坏。为避免此类问题,建议选用高质量、耐磨的密封材料,并在安装过程中小心操作,确保端面无划伤和异物。

十、端面不平

机械密封端面粘结杂质颗粒或结晶物质,导致重新启动时密封面不平,造成泄漏。某企业在长期停用后重新启动泵时,发现机械密封端面粘附了大量杂质,导致泄漏严重。为避免此类问题,建议在停用期间对机械密封进行清洗和保养,确保端面清洁,并在重新启动前进行全面检查。

十一、机械密封的弹簧补偿力太低

机械密封的弹簧补偿力不足,导致部分弹簧失效,受力不均,弹性下降,甚至在粘性介质中黏连,从而使密封失效。某企业曾因高温环境下长期运行,导致弹簧失效,机械密封频繁泄漏。为避免此类问题,建议定期检查弹簧状态,及时更换老化或失效的弹簧,并根据工况选择适当的弹簧材料。

十二、轴套的泄漏问题

密封圈在装配时未能充分压缩并保持紧固,或者密封装置本身已遭受损坏,导致轴套泄漏。某企业在一次检修中发现,密封圈未安装到位,导致轴套泄漏严重。为避免此类问题,建议在安装过程中严格按照标准操作,确保密封圈充分压缩并保持紧固,并定期检查密封装置的完整性。

十三、定位螺钉松动及压盖压力不足

定位螺钉松动、压盖压力不足或制造精度不高都会影响密封性能,加剧密封故障,导致介质泄漏。某企业曾因螺钉松动,导致机械密封失效,泄漏严重。为避免此类问题,建议定期检查螺钉和压盖的压力,确保密封件固定牢固,并提高设备的制造精度。

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结论综上所述,在使用化工泵时,需注意避免上述情况的发生,以减少机械密封损坏的风险。通过规范操作、精心维护、合理选型和定期检查,可以显著延长机械密封的使用寿命,确保化工泵的安全稳定运行。化工企业应重视机械密封的管理和维护,建立健全相关制度,提高操作人员的技术水平,确保生产过程的顺利进行。

来源 |石化设备检维修专委会