在化工生產(chǎn)中,軸封是化工泵防止介質(zhì)泄漏的關(guān)鍵部件,其密封效果直接關(guān)系到設(shè)備運行穩(wěn)定與生產(chǎn)環(huán)境整潔。化工泵輸送的介質(zhì)多具有腐蝕性、易燃易爆或不好的性,一旦軸封出現(xiàn)泄漏,不僅會造成原料浪費,還可能引發(fā)穩(wěn)定事故或環(huán)境污染。
一、化工泵軸封泄漏的主要原因
化工泵軸封常見類型包括填料密封與機械密封,不同密封類型的泄漏原因存在差異,但整體可歸納為密封件本身問題、安裝偏差、介質(zhì)影響及運行維護不當四大類。
(一)密封件本身問題
密封件老化、磨損或材質(zhì)不適是導致泄漏的基礎(chǔ)原因。對于填料密封,若填料選用的材質(zhì)(如石棉、柔性石墨)與輸送介質(zhì)的腐蝕性、溫度不匹配,長期接觸后易出現(xiàn)老化、脆化,失去密封彈性;同時,填料在運行中受泵軸摩擦會逐漸磨損,密封間隙增大,導致介質(zhì)泄漏。對于機械密封,動靜環(huán)密封面若存在劃痕、裂紋或變形,會破壞密封面的貼合度;輔助密封件(如 O 型圈、波紋管)若因高溫、介質(zhì)腐蝕出現(xiàn)硬化、斷裂,也會喪失密封功能。此外,密封件制造精度不足,如填料尺寸偏差、機械密封動靜環(huán)平行度超標,安裝后無法形成密封,同樣會引發(fā)泄漏。
(二)安裝操作偏差
安裝過程中的不當操作會直接導致軸封泄漏。一是泵軸與密封件的同軸度偏差過大,安裝時若泵軸與電機軸找正不準確,或密封腔與泵軸不同心,運行時泵軸的徑向跳動會使密封件受力不均,破壞密封面貼合,引發(fā)泄漏。二是安裝力度控制不當,填料密封若壓蓋螺栓緊固過松,填料無法充足貼合泵軸;若緊固過緊,會加劇填料與泵軸的摩擦,導致填料過度磨損,同時可能造成泵軸發(fā)熱變形。機械密封若動靜環(huán)安裝時受力不均,會導致密封面局部接觸壓力過大,出現(xiàn)磨損或裂紋;彈簧壓縮量過大或過小,會使密封面貼合壓力不足或過度,影響密封效果。三是密封腔清潔度不足,安裝前若密封腔內(nèi)殘留雜質(zhì)(如金屬碎屑、介質(zhì)殘渣),會劃傷密封面或卡在密封間隙中,破壞密封性能。
(三)介質(zhì)特性影響
化工泵輸送的介質(zhì)特性對軸封密封性影響明顯。起先,介質(zhì)腐蝕性過強會加速密封件腐蝕,如輸送強酸、強堿介質(zhì)時,若密封件材質(zhì)不易腐蝕性能不足,會出現(xiàn)密封件溶脹、腐蝕穿孔,導致泄漏。其次,介質(zhì)中含固體顆粒會加劇密封件磨損,顆粒隨介質(zhì)流動進入密封面,會對機械密封動靜環(huán)、填料造成沖刷磨損,增大密封間隙。再者,介質(zhì)溫度、壓力超出設(shè)計范圍,高溫會使密封件老化速度加快,如機械密封輔助密封件在高溫下易軟化變形;壓力過高會超出密封件的承壓能力,導致密封面分離或填料被擠出,引發(fā)泄漏。此外,介質(zhì)粘度異常也會影響密封,若介質(zhì)粘度過低,易從密封間隙滲透;粘度過高則會增加密封件摩擦阻力,加速磨損。
(四)運行維護不當
日常運行中的維護缺失會逐步誘發(fā)軸封泄漏。一是潤滑不良,若泵軸與密封件接觸部位未及時補充潤滑脂,或潤滑劑選用不當,會加劇密封件與泵軸的干摩擦,導致密封件快磨損。二是運行參數(shù)波動過大,化工泵若頻繁啟停,或出入口閥門突然開關(guān),會使泵腔內(nèi)壓力驟升驟降,沖擊密封件,破壞密封結(jié)構(gòu);泵軸轉(zhuǎn)速超出額定范圍,會增大密封件的離心力,導致密封面貼合不穩(wěn)定。三是長期未定期維護,未按規(guī)定周期檢查軸封狀態(tài),密封件出現(xiàn)輕微泄漏時未及時處理,泄漏量會逐漸擴大;同時,未定期清理密封腔,介質(zhì)殘渣、雜質(zhì)堆積會持續(xù)磨損密封件,加劇泄漏。
二、化工泵軸封泄漏的針對性處理方法
針對不同原因引發(fā)的軸封泄漏,需采取差異化處理方法,同時注重處理后的驗證與防預,避免泄漏問題反復出現(xiàn)。
(一)針對密封件問題的處理
起先需愈換適配的密封件,根據(jù)介質(zhì)的腐蝕性、溫度、壓力,選擇材質(zhì)匹配的密封件,如輸送強腐蝕介質(zhì)選用全氟醚橡膠輔助密封件,高溫介質(zhì)選用柔性石墨填料或碳化硅機械密封動靜環(huán)。替換前需檢查新密封件的質(zhì)量,無制造缺陷;愈換時,填料密封需將舊填料全部清理,按規(guī)定層數(shù)逐圈裝入,每圈切口錯開 90°-120°,確定填料均勻分布;機械密封需清潔動靜環(huán)密封面,檢查有無劃痕,需要時進行研磨修理,輔助密封件安裝時需涂抹適配的潤滑劑,避免安裝時損壞。
(二)針對安裝偏差的處理
若因同軸度偏差導致泄漏,需重新對泵軸與電機軸進行找正,使用百分表測量徑向與端面跳動量,同軸度誤差控制在 0.05mm 以內(nèi);同時調(diào)整密封腔位置,確定密封腔與泵軸同心。對于安裝力度不當?shù)膯栴},填料密封需調(diào)整壓蓋螺栓,以介質(zhì)滴漏量每分鐘 10-15 滴為宜;機械密封需重新調(diào)整動靜環(huán)安裝位置,確定受力均勻,彈簧壓縮量按設(shè)備說明書要求調(diào)整(通常為設(shè)計壓縮量的 ±5%)。此外,需全部清理密封腔,用干凈的抹布或壓縮空氣清理雜質(zhì),需要時用與介質(zhì)相容的溶劑沖洗,密封腔清潔后再安裝密封件。
(三)針對介質(zhì)影響的處理
若介質(zhì)腐蝕性、含固量問題突出,需先優(yōu)化介質(zhì)預處理環(huán)節(jié),在泵進入口加裝過濾裝置(如濾網(wǎng)、過濾器),去掉介質(zhì)中的固體顆粒,過濾精度根據(jù)密封件要求確定(通常為 10-20μm);同時,若介質(zhì)腐蝕性超出密封件不怕受范圍,需替換愈高蝕性的密封件材質(zhì),或?qū)γ芊馇贿M行處理(如襯氟、噴涂涂層)。針對介質(zhì)溫度、壓力異常,需調(diào)整生產(chǎn)工藝參數(shù),將溫度、壓力控制在軸封設(shè)計范圍內(nèi);若工藝需求無法調(diào)整,需替換高溫、高壓的軸封型號,如選用金屬波紋管機械密封替代普通彈簧機械密封。
(四)針對運行維護不當?shù)奶幚?/div>
起先需建立規(guī)范的潤滑制度,定期(通常每周一次)向密封件與泵軸接觸部位補充適配的潤滑脂,確定潤滑充足;潤滑劑需根據(jù)介質(zhì)特性與溫度選擇,避免與介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。其次,穩(wěn)定運行參數(shù),避免化工泵頻繁啟停,開關(guān)出入口閥門時需緩慢操作,防止壓力驟變;通過變頻器或調(diào)速裝置控制泵軸轉(zhuǎn)速,在額定范圍內(nèi)運行。然后,制定定期維護計劃,每 1-2 個月檢查一次軸封泄漏情況,發(fā)現(xiàn)輕微泄漏及時處理;每 3-6 個月拆解軸封進行全部檢查,愈換老化、磨損的密封件,清理密封腔雜質(zhì),確定軸封始終處于良好工作狀態(tài)。
三、軸封泄漏處理后的驗證與防預
處理完成后,需啟動化工泵進行試運行,觀察軸封泄漏情況,同時監(jiān)測泵軸溫度、振動等參數(shù),無異常;試運行時間不少于 1 小時,確認泄漏全部去掉后,方可投入正常運行。防預方面,需建立軸封運行檔案,記錄密封件替換時間、介質(zhì)參數(shù)、維護情況,通過數(shù)據(jù)分析預判密封件壽命,提前愈換;同時增加操作人員培訓,規(guī)范安裝、維護操作流程,避免因人為操作失誤導致泄漏。