針對丙烯酸酯裝置運(yùn)行中機(jī)械密封泄漏的原因進(jìn)行了分析，幾年來持續(xù)對機(jī)械密封加以改進(jìn)，延長了機(jī)泵正常運(yùn)行的周期，企業(yè)取得較大的收益。

　　吉林石化公司電石廠丙烯酸酯裝置1992年投料開車，擁有轉(zhuǎn)動機(jī)械341臺，其中有140臺軸封為機(jī)械密封。機(jī)泵軸封泄漏是影響裝置長、滿、優(yōu)運(yùn)行的重要因素，減少機(jī)泵泄漏延長機(jī)泵運(yùn)轉(zhuǎn)周期是設(shè)備維護(hù)的主要工作。丙烯酸酯生產(chǎn)系統(tǒng)復(fù)雜，多為負(fù)壓操作，且物料容易自聚合，對機(jī)泵密封要求較高，因此在滿足生產(chǎn)需要的前提下，選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械密封型式和材料十分迫切。

1、機(jī)械密封泄漏原因

　　丙烯酸酯生產(chǎn)過程中，由于機(jī)泵故障頻繁，特別是軸封泄漏頻次較高，許多機(jī)械密封使用期不足3個月，平均每天需檢修2臺泵，甚至新機(jī)械密封安裝后不到一小時就發(fā)生泄漏，但拆檢機(jī)械密封未發(fā)現(xiàn)問題，使用時間僅一小時。通過檢查軸的直線度，更換軸承，多次調(diào)整機(jī)封軸套裝置，改變機(jī)封彈簧壓縮量，調(diào)整密封系統(tǒng)等一系列措施，仍未能解決泄漏問題，嚴(yán)重影響了裝置的長周期運(yùn)行。

　　查找泄漏原因發(fā)現(xiàn)，機(jī)封泄漏最頻繁處為精餾單元塔底再沸器泵，通過觀察運(yùn)行狀況和跟蹤檢修過程，查找了機(jī)封泄漏的直接原因。現(xiàn)運(yùn)行工況為真空負(fù)壓操作，目的是降低分餾溫度，常壓條件下苯、水和醋酸的分餾溫度為200℃，真空條件下82.5℃就可以分離。物料特性極易聚合，正常存放溫度為15~30℃，低于15℃結(jié)凍，高于30℃聚合。丙烯酸對溫度要求較高。

　　丙烯酸酯裝置約50%的機(jī)械密封失效是因聚合物在機(jī)械密封中將彈性元件卡死失去彈性，補(bǔ)償彈簧失效，造成泄漏的。丙烯酸物料極易聚合，密封液循環(huán)量不足或冷卻效果不好，造成密封腔內(nèi)溫度過高，物料一旦聚合，在腔內(nèi)形成一種類似橡膠的聚合物，使彈簧失去作用，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)封泄漏。盡管泵入口安裝了過濾器，但在機(jī)械密封腔內(nèi)仍會聚集大量的聚合物。還有的是因動、靜密封環(huán)磨損，靜環(huán)止動口開裂，密封的摩擦副在磨損后得不到有效的補(bǔ)償，造成密封失效。再有一部分是輔助密封圈磨損失效，造成泄漏。工藝條件為真空負(fù)壓操作，壓力稍有波動，泵就會斷料。如果斷料，機(jī)械密封的輔助沖洗液就會停止，機(jī)封產(chǎn)生干磨。泵運(yùn)行速度為2900rpm/min，機(jī)封很快會磨損，磨損后的機(jī)封往里漏氣，從而破壞真空，真空一旦被破壞，更加速了生產(chǎn)波動，機(jī)泵泄漏，嚴(yán)重影響周圍環(huán)境。

　　密封端面潤滑不良是機(jī)封泄漏的另一原因。密封液量不足或冷卻效果不好，造成密封腔內(nèi)溫度過高，是機(jī)泵泄漏的又一主要原因。機(jī)械密封的輔助沖洗系統(tǒng)非常重要，它可有效地保護(hù)密封面，起到冷卻、潤滑、沖走雜物等作用。沒有合理地配置輔助沖洗系統(tǒng)，達(dá)不到密封效果;有時雖然設(shè)計了輔助系統(tǒng)，但由于沖洗液中有雜質(zhì)，沖洗液流量、壓力不夠，沖洗口位置設(shè)計不合理等原因，同樣達(dá)不到密封效果。

　　機(jī)泵發(fā)生振動故障，同樣容易引起機(jī)封泄漏。經(jīng)對機(jī)泵解體檢查，發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器膠塊損壞，電機(jī)與泵軸對中不好，軸承有磨損，這是引起機(jī)泵振動大、有雜音的主要原因。

2、機(jī)械密封的改進(jìn)措施

　　針對機(jī)械密封動靜環(huán)密封面易磨損問題，從機(jī)械密封使用材料上進(jìn)行了分析。以前選用的機(jī)械密封靜環(huán)材質(zhì)為三氧化二鋁陶瓷，動環(huán)材質(zhì)為純石墨或浸四氟石墨。通過使用觀察，陶瓷對石墨這種材質(zhì)的機(jī)械密封抗熱振性能較差，且介質(zhì)粘度大，不適合精餾單元塔底再沸器泵上使用。經(jīng)研究改變機(jī)械密封材質(zhì)，選用碳化硅和浸銻石墨。碳化硅具有摩擦系數(shù)低、硬度高、耐磨性好的特點并具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性和抗熱振性，浸銻石墨特點是抗彎與抗壓強(qiáng)度高，可達(dá)30 MPa和90 MPa，使用溫度可達(dá)500 ℃。

　　針對輔助密封圈易發(fā)生磨損失效變形，采用了包氟密封圈，該材質(zhì)可補(bǔ)償范圍寬，回彈性好，靜環(huán)安裝后可與機(jī)械密封室配合緊密，避免了負(fù)壓條件下向系統(tǒng)內(nèi)泄漏空氣。

　　針對機(jī)械密封彈性元件易被聚合物卡死，最有效的途徑是減少聚合物產(chǎn)生。通過定期對機(jī)泵入口過濾器進(jìn)行清理，不僅減少了聚合物產(chǎn)生量，而且改善了機(jī)泵運(yùn)行環(huán)境，降低了機(jī)泵發(fā)生氣蝕的機(jī)率，杜絕了氣蝕原因引起的機(jī)泵振動。這就避免了機(jī)械密封因機(jī)泵振動發(fā)生泄漏，也避免了機(jī)封因斷料發(fā)生干磨，造成的泄漏。

　　另外，為使設(shè)備盡量適應(yīng)生產(chǎn)需要，使機(jī)泵既防聚合又能在斷料情況下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低機(jī)封磨損機(jī)率，需加大液體進(jìn)行沖洗、冷卻和潤滑的力度。采用外配機(jī)械密封沖洗液管線，利用其它穩(wěn)定壓力源將沖洗冷卻液注入密封腔內(nèi)，加上調(diào)節(jié)閥門，調(diào)節(jié)沖洗液流量，避免破壞密封腔內(nèi)壓力。這就有力地解決了冷卻和斷料兩項問題。由于有沖洗液潤滑，即使在斷料情況下，機(jī)械密封也能得到充分潤滑和冷卻，同時帶走聚合物，機(jī)械密封不致因干磨而被燒毀。泵的平穩(wěn)運(yùn)行，有力地保證了生產(chǎn)操作的平穩(wěn)運(yùn)行。

　　在機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)安裝上，對易產(chǎn)生聚合物和結(jié)晶的機(jī)泵，采用雙端面機(jī)械密封、背對背安裝。再根據(jù)物料特性及工藝要求，輔以外沖洗，從而達(dá)到冷卻和沖洗的作用。

3、精心操作加強(qiáng)檢修

　　避免其它原因造成機(jī)泵振動，也能延長機(jī)械密封的使用周期。聯(lián)軸器膠塊能起到減振作用，膠塊損壞容易引起機(jī)泵振動，換用聚氨酯膠塊，改善了聯(lián)軸器的現(xiàn)狀。在機(jī)泵檢修過程中，加強(qiáng)了檢修驗收質(zhì)量，對檢修安裝人員要求每次檢修用百分表進(jìn)行找正測量，以保證電機(jī)與泵軸的對中精度。

　　軸承磨損也是引起機(jī)泵振動的主要原因。通過加強(qiáng)備件質(zhì)量驗收管理，杜絕了軸承質(zhì)量引起的機(jī)泵泄漏。將機(jī)泵潤滑管理列入日常考核內(nèi)容，確保機(jī)泵潤滑正常。進(jìn)一步加強(qiáng)崗位操作人員的培訓(xùn)，做到精心操作、認(rèn)真巡檢，杜絕機(jī)泵斷料引起機(jī)封干磨，杜絕人為因素引起的機(jī)泵故障。

　　從2009年至2012年，我們先后對46臺機(jī)泵進(jìn)行了機(jī)封改造，通過采用適當(dāng)?shù)臋C(jī)械密封結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)、潤滑良好，巡檢及時、操作得當(dāng)，有效降低了機(jī)泵故障率。機(jī)泵故障檢修總臺次呈逐年下降趨勢，裝置運(yùn)行平穩(wěn)率逐年提高，環(huán)境條件得到改善，降低了丙烯酸酯生產(chǎn)成本，提高了市場競爭力。