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【摘 要】 在化工生产过程中有一些易腐蚀以及易燃易爆等介质的存在，并长期影响着化工设备，并会导致化工机械密封出现泄漏问题，其不但直接影响着机械设备的正常运转，且会对生产的连续性形成阻碍，更有甚者还会引发重大的安全事故。本文主要对化工机械密封泄露的原因进行了分析，并提出了相应的解决措施，以期保障化工生产的安全运行。
【关键词】 化工设备；机械密封泄漏；对策
前言：
在石油化工企业的生产运行中，其各个化工设备均具有极为重要作用，也是化工生产顺利运行的有效保障，同时也确保了工业生产的连续与正常运行。化工设备中出现的密封异常及失效，都会导致设备的损坏，进而严重的影响着生产作业的正常运行。据相关统计数据显示，化工设备机械密封泄漏所导致设备的损坏约占到了设备因其它原因引发故障的一半，为了有效确保化工设备的长期有效运行，确保机械密封的可靠性及耐久性十分重要。
一、机械密封原理的分析
机械密封是指由弹性元件对静环与动环端面密封的预紧及弹性元件压力与介质压力之间的压紧所达到的密封轴向端面的密封装置，也称作端面密封。静环与动环端面密封的副压紧元件是机械密封的主要部件，其主要的辅助密封件有X形、O形、U形以及矩形柔性石墨等密封圈，弹簧和推环等部件是主要的弹力补偿部件，除此之外还有紧固件与传动件，均是机械密封的重要构成。
机械密封的原理：轴通过传动座与推环带动动环旋转，静环则保持不动，在弹簧弹力和介质压力共同的作用之下，动静环之间的密封断面紧密配合，从而达到密封包装介质的不泄漏。弹簧的推动能够对摩擦副的磨损产生一定的补偿。动环O型密封圈保障了动环和轴之间介质通过不产生泄漏，而防止介质沿静环与压盖间的泄漏通过静环的O型密封圈来实现。
二、化工机械密封泄漏的原因
在实际的生产过程中，常见的机械密封故障主要是由设备产生的振动、发热现象以及机械密封的轴向泄漏和端面泄漏等问题。而引发泄漏的主要原因包括动作性的损坏、密封面平面度损坏以及密封面润滑性破损等多种诱因同时出现所导致的泄漏。
（一）运转周期原因。
运转周期引发的泄漏是常见的机械密封泄漏的原因之一，主要表现为：
1、经过长时间运行，转子轴向窜动量大，辅助密封与轴的过盈量大，动环在轴上转动的灵活度降低。在设备运转过程中，动、静环受到磨损后也得不到补偿位移。
2、由于长期运转，密封面的润滑油严重不足，会造成干摩擦或拉毛密封端面。
3、在设备的运转中，有可能出现转子的周期性振动现象，该现象是由定子以及上、下端盖未对中，或者叶轮与主轴间的不平衡，轴承磨损或者汽蚀等现象所导致，情况严重时将会缩短密封的寿命并导致泄漏。
4、机械密封泄漏可能会产生磨轴现象。小型机械密封失效经常会发生磨轴，具体位置处于动环辅助密封圈处、静环位置，少数弹簧也会有磨轴现象。
（二）选材原因。
通过以往的检修记录可以发现，密封件摩擦副的磨损，辅助密封圈的老化、腐蚀、变形问题，弹簧的断裂问题等因素都很具普遍性。而此类现象均与选材有关。选材时要依据设备工作介质的性质、工作压力、温度、转子的转速等具体条件而定。
（三）介质腐蚀原因。
通常在进行设备检修时，在对机械密封进行拆解之后，常常会发现机械密封环变为绿色并失去弹性，更有甚者会发生严重的腐烂现象，引发机械密封泄漏进而出现磨轴现象，因为动、静环橡胶密封圈材料存在不耐高温且不耐酸碱的缺陷，当高温或污水中的酸碱成分导致动静环橡胶密封圈的腐化后，便会引发机械泄漏的现象。
（四）密封面润滑性损坏原因
对于端面的密封不仅仅是依靠端面液膜的密封功能来达到密封的目的，同时还要依靠面液膜的润滑作用来对用面的正常运行予以保障。
1、当因为摩擦致使温度快速上升时，未能及时的消减热积累现象，导致密封面的密封液蒸发，以及润滑液蒸发后所引发的干摩擦，会进一步的增加密封的损伤速度，易于出现突发性泄漏，因此在实际工作中应依据操作规程，严格认真的检查水冷系统的冷却条件。
2、端面液膜的损坏将导致密封液膜的润滑性损伤，导致干摩擦现象的发生，干摩擦会使密封面变得不均匀，也使磨损变快，严重者会造成碳化硅与超硬质合金等耐磨材料产生裂纹。
（五）安装方面的原因。
安装质量的优劣对于机械密封件的运转状态有着直接的影响。因安装质量问题所导致的机械密封泄漏主要有动、静环的接触面不平，安装过程中碰伤或者损坏；动、静环密封圈尺寸存在误差、损坏以及未被压紧；动、静环表面夹入异物；动、静环V形密封圈方向装反，或者出现安装时反边的现象；密封腔端面和轴不够垂直；静环未均匀压紧；未拧紧紧固螺钉，造成弹簧座后退；轴套处泄露，未装密封圈或压紧力不足，轴套上密封圈活动处有腐蚀点；弹簧压缩量太大。
（六）操作原因
操作不当也可以导致机械密封泄漏。在设备拆检中会发现有些机械密封端面有细微划痕，缺少光泽，以及边缘破损等现象，主要是由于在设备停运时，机械密封处的易挥发成分经过挥发，其粘度增大，有时甚至会结晶，导致动、静密封环相粘连，进而造成密封面的损坏，并缩短了密封面的使用寿命。另外，开停机不当及突然的断电与晃电，设备运转时发生抽空、憋压等异常现象均会导致机械密封泄漏。
三、化工机械密封泄漏问题的解决对策
（一）运转周期的产生问题的解决对策
首先应定期对设备检查监控，并注意装配机械密封时，保证轴向窜动量小于0.1mm，辅助密封与轴的过盈量保持适中，并在径向密封的前提下，保证动环在轴上能灵活移动；其次是始终保持油室腔内润滑油量高于动环与静环的密封面，注意定期检查；第三是必须按照维修标准规程进行维修，避免转子周期性振动现象导致机械密封泄露的发生；最后是确保下端盖、油室的清洁程度，严禁装配不清洁的润滑油，按照不同的使用介质采用相对应的结构机械密封，对于腐蚀性介质，橡胶可采用耐弱酸、弱碱的氟橡胶，机械密封静环须加防转销。 （二）确保设计的合理
当动环与静环的密封面处于工作状态时，将会持续产生热量，会致使密封装置的温度不断上升，若不能在短时间降低热量，就会导致动环间的液体产生汽化现象，进而引发液膜被破坏并发生磨损。同时，温度的不断升高也会造成密封元件变形以及加速老化，因此密封装置若长时间处于高温状态将会很快失效。为此，必须从源头上对此类现象进行预防，要求设计人员在设计过程中应充分考虑机械密封装置在不同得工作环境中应采取相对适宜的冷却措施。
（三）合理选材
在进行摩擦副的材料选择时，若是在腐蚀介质中工作，就应选择耐腐蚀性急耐磨性较好的材料，如选用聚四氟乙烯树脂或者陶瓷材料；若是在高压、高温的环境中工作，就应该采用具有一定强度及刚度的硬质合金或者刚玉陶瓷材料等，以保障材料的不老化与不变形，如果是在高速运转的条件下工作，就应采用摩擦系数低以及导热性好的陶瓷浸铜石墨等材料。在进行辅助密封圈材料的选择时，应注意据统计显示，泵用机械密封泄露30%是因辅助密封圈的失效所导致，对于辅助密封圈的材料应选择弹性良好，摩擦系数较低，耐腐蚀及耐老化，且不易溶胀，压缩后及其在长期工作中具有较小的永久变形能力的材料。如果在高温下使用，应具有不粘着性，在低温下则具有不硬脆的性能等。
（四）规范安装
在设备安装中要实现良好的密封，主要在于机械密封安装是否规范。若安装为满足要求，便会引发机械密封泄漏，所以在安装机械密封时必须注意选择配合尺寸的合理性，并进行合理调整。
1、机械密封的配合应合理
安装机械的密封部位其轴制造公差为h8，表面的粗糙度为1.6?m。对于安装动环密封圈的轴端部位须倒角并修光，轴的轴向窜动量应≤0.5mm，轴的静环下的径向摆动应≤0.5mm，轴与法兰的垂直度应≤0.5mm。
2、安装方法应规范
平衡型机械密封的动环密封圈和动环密封腔必须留有3～5mm的间隙。在进行静环安装时，端面应采用千分表找正并确保端面正面和轴线的下垂直度允许0.5mm的误差。弹簧的压缩量要求允许误差0.2mm左右。机械密封安装后应达到24h以上的无载荷的运转。
（五）加强操作人员的操作技能培训。
应加强对相关操作人员的专业培训，并定期进行考核，合格上岗，同时也应重视对作业人员进行新技术的培训，进而使设备正常、稳定运行，提升企业效益。
四、结语
总之，在当前经济不断发展的背景下，低碳经济、绿色经济及循环经济已成为社会经济发展的主要趋势。面对现代经济形势，化工行业也将面临新的挑战，同时也将迎来新的机遇。绿色制造已成为化工机械行业今后发展的总体方向，也是企业占据市场优势的重要举措。
参考文献：
[1]邓华.化工机械密封的泄漏原因及对策探讨[J].科技传播，2012，（13）.
[2]郝立军.论化工机械密封的泄露问题与维修对策[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（8）
[3]李彩霞，杨静.探究化工机械的密封问题[J].内蒙古石油化工，2013，（10）.
【关键词】 化工设备；机械密封泄漏；对策
前言：
在石油化工企业的生产运行中，其各个化工设备均具有极为重要作用，也是化工生产顺利运行的有效保障，同时也确保了工业生产的连续与正常运行。化工设备中出现的密封异常及失效，都会导致设备的损坏，进而严重的影响着生产作业的正常运行。据相关统计数据显示，化工设备机械密封泄漏所导致设备的损坏约占到了设备因其它原因引发故障的一半，为了有效确保化工设备的长期有效运行，确保机械密封的可靠性及耐久性十分重要。
一、机械密封原理的分析
机械密封是指由弹性元件对静环与动环端面密封的预紧及弹性元件压力与介质压力之间的压紧所达到的密封轴向端面的密封装置，也称作端面密封。静环与动环端面密封的副压紧元件是机械密封的主要部件，其主要的辅助密封件有X形、O形、U形以及矩形柔性石墨等密封圈，弹簧和推环等部件是主要的弹力补偿部件，除此之外还有紧固件与传动件，均是机械密封的重要构成。
机械密封的原理：轴通过传动座与推环带动动环旋转，静环则保持不动，在弹簧弹力和介质压力共同的作用之下，动静环之间的密封断面紧密配合，从而达到密封包装介质的不泄漏。弹簧的推动能够对摩擦副的磨损产生一定的补偿。动环O型密封圈保障了动环和轴之间介质通过不产生泄漏，而防止介质沿静环与压盖间的泄漏通过静环的O型密封圈来实现。
二、化工机械密封泄漏的原因
在实际的生产过程中，常见的机械密封故障主要是由设备产生的振动、发热现象以及机械密封的轴向泄漏和端面泄漏等问题。而引发泄漏的主要原因包括动作性的损坏、密封面平面度损坏以及密封面润滑性破损等多种诱因同时出现所导致的泄漏。
（一）运转周期原因。
运转周期引发的泄漏是常见的机械密封泄漏的原因之一，主要表现为：
1、经过长时间运行，转子轴向窜动量大，辅助密封与轴的过盈量大，动环在轴上转动的灵活度降低。在设备运转过程中，动、静环受到磨损后也得不到补偿位移。
2、由于长期运转，密封面的润滑油严重不足，会造成干摩擦或拉毛密封端面。
3、在设备的运转中，有可能出现转子的周期性振动现象，该现象是由定子以及上、下端盖未对中，或者叶轮与主轴间的不平衡，轴承磨损或者汽蚀等现象所导致，情况严重时将会缩短密封的寿命并导致泄漏。
4、机械密封泄漏可能会产生磨轴现象。小型机械密封失效经常会发生磨轴，具体位置处于动环辅助密封圈处、静环位置，少数弹簧也会有磨轴现象。
（二）选材原因。
通过以往的检修记录可以发现，密封件摩擦副的磨损，辅助密封圈的老化、腐蚀、变形问题，弹簧的断裂问题等因素都很具普遍性。而此类现象均与选材有关。选材时要依据设备工作介质的性质、工作压力、温度、转子的转速等具体条件而定。
（三）介质腐蚀原因。
通常在进行设备检修时，在对机械密封进行拆解之后，常常会发现机械密封环变为绿色并失去弹性，更有甚者会发生严重的腐烂现象，引发机械密封泄漏进而出现磨轴现象，因为动、静环橡胶密封圈材料存在不耐高温且不耐酸碱的缺陷，当高温或污水中的酸碱成分导致动静环橡胶密封圈的腐化后，便会引发机械泄漏的现象。
（四）密封面润滑性损坏原因
对于端面的密封不仅仅是依靠端面液膜的密封功能来达到密封的目的，同时还要依靠面液膜的润滑作用来对用面的正常运行予以保障。
1、当因为摩擦致使温度快速上升时，未能及时的消减热积累现象，导致密封面的密封液蒸发，以及润滑液蒸发后所引发的干摩擦，会进一步的增加密封的损伤速度，易于出现突发性泄漏，因此在实际工作中应依据操作规程，严格认真的检查水冷系统的冷却条件。
2、端面液膜的损坏将导致密封液膜的润滑性损伤，导致干摩擦现象的发生，干摩擦会使密封面变得不均匀，也使磨损变快，严重者会造成碳化硅与超硬质合金等耐磨材料产生裂纹。
（五）安装方面的原因。
安装质量的优劣对于机械密封件的运转状态有着直接的影响。因安装质量问题所导致的机械密封泄漏主要有动、静环的接触面不平，安装过程中碰伤或者损坏；动、静环密封圈尺寸存在误差、损坏以及未被压紧；动、静环表面夹入异物；动、静环V形密封圈方向装反，或者出现安装时反边的现象；密封腔端面和轴不够垂直；静环未均匀压紧；未拧紧紧固螺钉，造成弹簧座后退；轴套处泄露，未装密封圈或压紧力不足，轴套上密封圈活动处有腐蚀点；弹簧压缩量太大。
（六）操作原因
操作不当也可以导致机械密封泄漏。在设备拆检中会发现有些机械密封端面有细微划痕，缺少光泽，以及边缘破损等现象，主要是由于在设备停运时，机械密封处的易挥发成分经过挥发，其粘度增大，有时甚至会结晶，导致动、静密封环相粘连，进而造成密封面的损坏，并缩短了密封面的使用寿命。另外，开停机不当及突然的断电与晃电，设备运转时发生抽空、憋压等异常现象均会导致机械密封泄漏。
三、化工机械密封泄漏问题的解决对策
（一）运转周期的产生问题的解决对策
首先应定期对设备检查监控，并注意装配机械密封时，保证轴向窜动量小于0.1mm，辅助密封与轴的过盈量保持适中，并在径向密封的前提下，保证动环在轴上能灵活移动；其次是始终保持油室腔内润滑油量高于动环与静环的密封面，注意定期检查；第三是必须按照维修标准规程进行维修，避免转子周期性振动现象导致机械密封泄露的发生；最后是确保下端盖、油室的清洁程度，严禁装配不清洁的润滑油，按照不同的使用介质采用相对应的结构机械密封，对于腐蚀性介质，橡胶可采用耐弱酸、弱碱的氟橡胶，机械密封静环须加防转销。 （二）确保设计的合理
当动环与静环的密封面处于工作状态时，将会持续产生热量，会致使密封装置的温度不断上升，若不能在短时间降低热量，就会导致动环间的液体产生汽化现象，进而引发液膜被破坏并发生磨损。同时，温度的不断升高也会造成密封元件变形以及加速老化，因此密封装置若长时间处于高温状态将会很快失效。为此，必须从源头上对此类现象进行预防，要求设计人员在设计过程中应充分考虑机械密封装置在不同得工作环境中应采取相对适宜的冷却措施。
（三）合理选材
在进行摩擦副的材料选择时，若是在腐蚀介质中工作，就应选择耐腐蚀性急耐磨性较好的材料，如选用聚四氟乙烯树脂或者陶瓷材料；若是在高压、高温的环境中工作，就应该采用具有一定强度及刚度的硬质合金或者刚玉陶瓷材料等，以保障材料的不老化与不变形，如果是在高速运转的条件下工作，就应采用摩擦系数低以及导热性好的陶瓷浸铜石墨等材料。在进行辅助密封圈材料的选择时，应注意据统计显示，泵用机械密封泄露30%是因辅助密封圈的失效所导致，对于辅助密封圈的材料应选择弹性良好，摩擦系数较低，耐腐蚀及耐老化，且不易溶胀，压缩后及其在长期工作中具有较小的永久变形能力的材料。如果在高温下使用，应具有不粘着性，在低温下则具有不硬脆的性能等。
（四）规范安装
在设备安装中要实现良好的密封，主要在于机械密封安装是否规范。若安装为满足要求，便会引发机械密封泄漏，所以在安装机械密封时必须注意选择配合尺寸的合理性，并进行合理调整。
1、机械密封的配合应合理
安装机械的密封部位其轴制造公差为h8，表面的粗糙度为1.6?m。对于安装动环密封圈的轴端部位须倒角并修光，轴的轴向窜动量应≤0.5mm，轴的静环下的径向摆动应≤0.5mm，轴与法兰的垂直度应≤0.5mm。
2、安装方法应规范
平衡型机械密封的动环密封圈和动环密封腔必须留有3～5mm的间隙。在进行静环安装时，端面应采用千分表找正并确保端面正面和轴线的下垂直度允许0.5mm的误差。弹簧的压缩量要求允许误差0.2mm左右。机械密封安装后应达到24h以上的无载荷的运转。
（五）加强操作人员的操作技能培训。
应加强对相关操作人员的专业培训，并定期进行考核，合格上岗，同时也应重视对作业人员进行新技术的培训，进而使设备正常、稳定运行，提升企业效益。
四、结语
总之，在当前经济不断发展的背景下，低碳经济、绿色经济及循环经济已成为社会经济发展的主要趋势。面对现代经济形势，化工行业也将面临新的挑战，同时也将迎来新的机遇。绿色制造已成为化工机械行业今后发展的总体方向，也是企业占据市场优势的重要举措。
参考文献：
[1]邓华.化工机械密封的泄漏原因及对策探讨[J].科技传播，2012，（13）.
[2]郝立军.论化工机械密封的泄露问题与维修对策[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（8）
[3]李彩霞，杨静.探究化工机械的密封问题[J].内蒙古石油化工，2013，（10）.