化工反應(yīng)裝置中泵的密封泄漏是引起密封失效的主要原因。引起機(jī)械密封泄漏過早失效的因素很多，如:選型和安裝問題、密封設(shè)計(jì)和制造問題以及設(shè)備本身存在的問題等。
各種泵是化工反應(yīng)裝置中最常用的基礎(chǔ)設(shè)備之一，其機(jī)械密封性能是影響化工反應(yīng)裝置工作性能和生產(chǎn)效率的重要因素。在化工反應(yīng)裝置中泵的密封泄漏是引起密封失效的主要原因。引起機(jī)械密封泄漏過早失效的因素很多，如:選型和安裝問題、密封設(shè)計(jì)和制造問題以及設(shè)備本身存在的問題等，分析密封失效原因，積極采取相應(yīng)措施，從諸多的環(huán)節(jié)中排除不變和基本不變的因素，從而采取相應(yīng)的預(yù)防或補(bǔ)救措施，以確保反應(yīng)裝置可靠和穩(wěn)定運(yùn)行是探討的重點(diǎn)。
一、長煉化工泵的常見工況：
????? A、清潔流體介質(zhì)；???
????? B、含固體顆粒、結(jié)晶體的介質(zhì)
????? C、固體濃度高、粘度大，可流動(dòng)性差的介質(zhì)
　　二、機(jī)械密封泄漏失效的原因分析
　　密封泄漏是機(jī)械密封失效的主要表現(xiàn)形式，在實(shí)際工作中，重要的是從泄漏現(xiàn)象分析機(jī)械密封產(chǎn)生泄漏的原因。機(jī)械密封一般為內(nèi)裝式，常常需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場觀察及儀器測量分析來確定密封泄漏的原因。首先，弄清受損傷的密封件對(duì)密封性能的影響，然后依次對(duì)密封環(huán)、傳動(dòng)件、加載彈性元件、輔助密封圈、防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、緊固螺釘?shù)茸屑?xì)檢查磨損痕跡。對(duì)附屬件，如底座、軸套、密封腔體以及密封系統(tǒng)等也應(yīng)進(jìn)行全面的檢查。此外，要了解設(shè)備的操作條件，以及以往密封失效的情況，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合分析，就會(huì)找出產(chǎn)生失效的根本原因，并采取有效措施，防止密封的泄漏失效。
　　1.由機(jī)械磨損引起的密封泄漏
　　機(jī)械磨損將引起密封副的正常配合關(guān)系被破壞，當(dāng)端面出現(xiàn)一定的磨損，傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)密封件都要作軸向位移和徑向擺動(dòng)，因此在每一次轉(zhuǎn)動(dòng)中，密封副端面都趨向于產(chǎn)生輕微的分離和泄漏。根據(jù)磨損痕跡可以判斷運(yùn)動(dòng)和磨損情況，也可以確定密封泄漏的原因。例如，密封副磨損痕跡均勻，各零件的配合良好，這就說明傳動(dòng)部分的同軸度良好。這時(shí)密封端面產(chǎn)生的泄漏，可能不是由密封本身問題引起的。若泄漏量為常數(shù)，就意味著泄漏不是發(fā)生在兩端面之間，有可能發(fā)生在其他部位上，如靜密封處。再如，密封開始使用時(shí)就泄漏，且觀察不到摩擦端面磨損痕跡，可能是旋轉(zhuǎn)環(huán)相對(duì)于靜止環(huán)不旋轉(zhuǎn)或打滑，其原因可能是防轉(zhuǎn)銷松脫或折斷，或是底座的孔徑小于密封件的外徑，由于安裝不到位所致。
　　密封副中硬質(zhì)環(huán)端面出現(xiàn)較深的溝槽，原因主要是傳動(dòng)部分的同軸度達(dá)不到安裝要求，或密封的浮動(dòng)性不好，傳動(dòng)時(shí)引起密封副端面分離，兩者之間侵入較大顆粒，當(dāng)顆粒嵌入較軟的碳質(zhì)端面內(nèi)，造成硬質(zhì)端面的磨損。密封副材料均采用硬質(zhì)材料可防止該類磨損發(fā)生，因顆粒將無法嵌入任何一個(gè)端面，而是被磨碎后從兩端面之間通過。
　　2.由熱損傷引起的密封泄漏
　　主要是由于密封在使用過程中的過熱引起，過熱不僅引起密封副變形產(chǎn)生磨損，還可能引起熱裂和皰疤。通常，在過大的熱應(yīng)力作用下密封環(huán)表面上出現(xiàn)徑向裂紋，稱為熱裂。在短時(shí)間的機(jī)械負(fù)荷或熱負(fù)荷作用下會(huì)出現(xiàn)熱裂，例如由于干摩擦、冷卻系統(tǒng)中斷等熱裂時(shí)密封環(huán)磨損加劇泄漏量迅速增長。對(duì)于平衡型密封，甚至密封環(huán)分開。為了避免熱裂，必須掌握材料的機(jī)械-物理性能，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到可能產(chǎn)生熱裂，并給定運(yùn)轉(zhuǎn)條件。
　　皰疤也是由于過熱引起的，它主要是由于碳石墨、陶瓷等材料過熱造成，因?yàn)榉蔷|(zhì)材料本身各組分的膨脹系數(shù)不同，粘結(jié)劑被擠出是這種損壞的原因。因此必須采用不同材料或利用外部結(jié)構(gòu)措施來改變其散熱條件。
　　介質(zhì)潤滑性差、過載、操作溫度高、線速度高、配對(duì)材料組合不當(dāng)?shù)纫蛩?，或者是以上幾種因素的疊加，都可以產(chǎn)生過大的摩擦熱，若摩擦熱不能及時(shí)散發(fā)，就會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。解決密封過熱問題，除改變端面面積比、減少載荷外，采用靜止型密封并加導(dǎo)流套強(qiáng)制將冷卻循環(huán)液體導(dǎo)向密封面，或在密封端面上開流體動(dòng)力槽來加以解決。
　　3.由腐蝕引起的密封泄漏
　　機(jī)械密封的腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，腐蝕是機(jī)械密封產(chǎn)生泄漏并引起機(jī)械密封失效的最主要原因之一。由于密封接觸腐蝕性介質(zhì)就會(huì)產(chǎn)生表面腐蝕，甚至在表面各處產(chǎn)生劇烈腐蝕點(diǎn)而形成點(diǎn)蝕。在金屬的晶界上產(chǎn)生的晶間腐蝕，會(huì)深入到金屬的內(nèi)部，并進(jìn)一步破壞而引起斷裂。
　　電化學(xué)腐蝕的形成是由于密封環(huán)兩種金屬在電介質(zhì)溶液中的電差不同，而產(chǎn)生電位差，形成電池作用，發(fā)生電池腐蝕。
　　腐蝕的性能影響很大。由于密封件比主機(jī)的零件小，而且更精密，通常要選用比主機(jī)更耐腐蝕的材料。經(jīng)驗(yàn)表明，壓力、溫度和滑動(dòng)速度都能使腐蝕加速。密封件的腐蝕率隨溫度升高呈指數(shù)規(guī)律增加。處理強(qiáng)腐蝕流體時(shí)，采用雙端面密封，可以最大限度減輕腐蝕對(duì)密封件的影響，因?yàn)樗c工藝流體相接觸的零件數(shù)量少。這也是在強(qiáng)腐蝕條件下，選擇密封結(jié)構(gòu)的一條最重要的原則。
　　根據(jù)密封的實(shí)際工作情況，合理選擇耐腐蝕材料和熱處理是防止密封在應(yīng)用時(shí)產(chǎn)生泄漏的重要做法。例如，選用奧氏體不銹鋼做密封環(huán)，由于其表面能形成氧化物或氫氧化物的保護(hù)膜使金屬鈍化而不受腐蝕。但奧氏體不銹鋼卻在450℃～850℃產(chǎn)生晶間腐蝕，因此材料要在1050℃下進(jìn)行熱處理。