張健雄，霍中德

（西安西化氯堿化工有限責(zé)任公司，陜西 西安 710077）

氯乙烯聚合釜機(jī)械密封的維護(hù)

張健雄，霍中德

（西安西化氯堿化工有限責(zé)任公司，陜西 西安 710077）

介紹了聚氯乙烯生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備聚合釜攪拌機(jī)械密封原理和維護(hù)保養(yǎng)措施，具有較好的借鑒意義。

氯乙烯聚合釜；機(jī)械密封；維護(hù)

聚合釜是聚氯乙烯生產(chǎn)過程中的重要設(shè)備，聚合釜攪拌的密封是聚合釜安全運(yùn)行的關(guān)鍵。密封失效，輕則泄漏少量的氯乙烯，致使單釜生產(chǎn)終止，浪費(fèi)物料，造成經(jīng)濟(jì)損失；重則大量的氯乙烯泄漏會(huì)產(chǎn)生著火、爆炸事故，嚴(yán)重地危及人員生命和大量的財(cái)產(chǎn)損失，因此，聚合釜密封的正確使用和維護(hù)非常重要。

1 機(jī)械密封的工作原理

機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置，常用機(jī)械密封結(jié)構(gòu)見圖1。

根據(jù)旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)是否具有軸向補(bǔ)償能力而稱為補(bǔ)償環(huán)或非補(bǔ)償環(huán)。機(jī)械密封中流體可能泄漏的途徑為圖 1中的 A、B、C、D 4個(gè)通道。C、D 泄漏通道分別是靜止環(huán)與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封，二者均屬靜密封；B通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間的密封，當(dāng)端面磨損后，它僅僅能追隨補(bǔ)償環(huán)沿軸向作微小的移動(dòng)，實(shí)際上，仍然是一個(gè)相對(duì)靜密封；因此，這些泄漏通道相對(duì)來說比較容易封堵。靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯O形圈，而作為補(bǔ)償環(huán)的旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)輔助密封有時(shí)采用兼具彈性元件功能的橡膠結(jié)構(gòu)。A通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封，是機(jī)械密封裝置中的主密封，也是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。因此，對(duì)密封端面的加工要求很高，同時(shí)，為了使密封端面間保持必要的潤(rùn)滑液膜，必須嚴(yán)格控制端面上的壓強(qiáng)，壓強(qiáng)過大，不易形成穩(wěn)定的潤(rùn)滑液膜，會(huì)加速端面的磨損；壓強(qiáng)過小，泄漏量增加。所以，要獲得良好的密封性能又有足夠壽命，在設(shè)計(jì)和安裝機(jī)械密封時(shí)，一定要保證端面的壓強(qiáng)值在最適當(dāng)?shù)姆秶?，約為 2.0～2.5 MPa。

機(jī)械密封與軟填料密封比較，有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）密封在長(zhǎng)周期的運(yùn)行中，密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄漏量很小，按粗略統(tǒng)計(jì)，其泄漏量一般僅為軟填料密封的1/100。（2）使用壽命長(zhǎng)，在油、水類介質(zhì)中一般可達(dá)一兩年或更長(zhǎng)時(shí)間，在化工介質(zhì)中通常也能長(zhǎng)達(dá)半年以上。（3）摩擦功率消耗小機(jī)械密封的摩擦功率僅為軟填料密封的10%～50%。（4）軸或軸套基本上不受摩損。（5）維修周期長(zhǎng)，端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償，一般情況下，毋需經(jīng)常性的維修。（6）抗振性好，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感。（7）適用范圍廣，機(jī)械密封能用于低溫、高溫、真空、高壓、不同轉(zhuǎn)速，以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)等的密封。

但其缺點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對(duì)制造加工要求高；安裝與更換比較麻煩，要求操作人員具有較高的安裝技術(shù)水平；發(fā)生偶然性事故時(shí)，處理較困難；一次性投資高。

2 聚合釜機(jī)械密封易發(fā)生的問題

在使用過程中，機(jī)械密封易發(fā)生的主要問題是泄漏量超差和溫度過高。封液站油泵壞，機(jī)封干磨，表明溫度過高；釜大軸擺動(dòng)過大，軸瓦間隙過大，每側(cè)泄漏量超過60滴/min，成線狀流淌，表明泄漏量過大，應(yīng)觀察運(yùn)行；如果向外噴油，則應(yīng)立即停機(jī)檢查，及時(shí)進(jìn)行處理。

3 機(jī)械密封的維護(hù)保養(yǎng)

（1）保證零部件質(zhì)量。機(jī)械密封在出廠前須做密封性能試驗(yàn)，并有合格證。機(jī)械密封經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行，由于動(dòng)環(huán)與靜環(huán)磨損，彈簧與軸銹蝕磨損，密封膠圈磨損、老化、變形，都能造成密封的泄漏，必須修理或更換新件。動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的密封面不得有裂紋、掉角、劃痕、麻點(diǎn)、飛邊及偏磨，劃痕、麻點(diǎn)不能貫穿整個(gè)密封端面。若使用修復(fù)的動(dòng)、靜環(huán)時(shí)，動(dòng)、靜環(huán)的凸臺(tái)高度之和不少于3 mm，且單個(gè)凸臺(tái)高度不少于l mm，以免影響散熱。動(dòng)環(huán)安裝后，應(yīng)保證能在軸上靈活移動(dòng)，將動(dòng)環(huán)壓向彈簧后應(yīng)能自由彈回，保持動(dòng)靜環(huán)的垂直和平行。動(dòng)靜環(huán)密封膠圈的規(guī)格符合圖紙規(guī)定，表面不得有殘損、厚薄不均及軟硬不均現(xiàn)象，在大修時(shí)，要更換密封膠圈。彈簧的外表面清潔無銹蝕，在使用前應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)度外形檢測(cè)和壓力試驗(yàn)，每組彈簧在規(guī)定壓縮長(zhǎng)度的壓力差應(yīng)符合要求，每組彈簧在規(guī)定壓縮長(zhǎng)度的壓力誤差符合要求。自由長(zhǎng)度允差不超過0.5 mm，壓縮量不能過大過小，要求誤差為±2 mm。

（2）保證有充分的冷卻潤(rùn)滑。調(diào)整冷卻管路調(diào)節(jié)閥開度，要確保機(jī)械密封冷卻管路通暢，要保證封液站油路暢通，定期清理封液站、油池、過濾器。

（3）保證安裝精度。在拆裝機(jī)械密封時(shí)，動(dòng)靜環(huán)要清洗干凈，并在摩擦副面上涂抹少量清潔的潤(rùn)滑油，要兼顧高壓端和低壓端，嚴(yán)禁磕碰。在靜環(huán)和動(dòng)環(huán)安裝時(shí)，用力要均勻，防止壓偏，用深度尺檢查動(dòng)靜環(huán)高度。檢查O型圈與軸外徑的配合間隙，四周要均勻。安裝機(jī)械密封要認(rèn)真復(fù)核機(jī)械密封的安裝定位尺寸，如果定位尺寸不符合要求，可在軸間用鋼墊調(diào)整，測(cè)量機(jī)械密封動(dòng)環(huán)O型圈? 135.6（±0.3）mm×? 5.3（±0.13）mm，過盈量為 0.8～1.2 mm；靜環(huán) O 型圈? 164.6（±0.3）mm×? 5.3（±0.13）mm，過盈量為 0.5～0.8 mm；機(jī)封自由長(zhǎng) L0=118+30×2=178 mm；工作長(zhǎng)度L=16 mm。

（4）調(diào)整端面比壓。端面比壓是關(guān)系到密封性能及使用壽命的重要參數(shù)，它與密封的結(jié)構(gòu)型式、彈簧大小和介質(zhì)壓力有關(guān)。端面比壓過大會(huì)夾壞環(huán)，比壓過小則易泄漏，往往由廠家給定一個(gè)適合的范圍，端面比壓一般取20～25 kg/cm2。調(diào)整比壓就是調(diào)整彈簧的壓縮尺寸。彈簧的自由長(zhǎng)度用A表示，彈簧剛度(產(chǎn)生單位壓縮量時(shí)承受的載荷)為k，規(guī)定要求的比壓用P表示，這些都是廠家給定的參數(shù)。壓縮后尺寸用 B 表示，則 P/（A-B）=k，得出 B=A-P/k，這就是彈簧安裝壓縮后的尺寸。如果彈簧安裝后的尺寸過大，可在彈簧座與彈簧之間增加調(diào)整墊的厚度；尺寸過小，則減少調(diào)整的厚度，調(diào)整墊的厚度用深度尺量取。

總之，聚合釜攪拌的機(jī)械密封的維護(hù)和保養(yǎng)需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。有的廠家在聚合釜機(jī)械密封泄漏后，反復(fù)更換配件多達(dá)6、7次才能維修好，既浪費(fèi)元件又影響產(chǎn)量。聚合釜機(jī)封的維修需要較高素質(zhì)的專業(yè)的維修人員進(jìn)行，從而保證聚合釜長(zhǎng)周期安全平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

Maintenance of vinyl chloride polymerizing pot mechanical seal

ZHANG Jian-xiong，HUO Zhong-de
(Xi'an Xihua Chlor-alkali Chemical Co.,Ltd.,Xi'an 710077,China)

The key equipment in the production of PVC polymerization pot mixing machinery sealing principle and maintenance measure were introduced,it has a good reference.

vinyl chloride polymerization pot;mechanical seal;maintenance

TQ052

B

1009－1785(2012)04-0031-02

張建雄（1962—），男，工程師，大專學(xué)歷，現(xiàn)任職于西安西化氯堿化工有限責(zé)任公司。

2011-11-07