反應(yīng)釜是綜合反應(yīng)容器，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的壓力對容器的密封要求極高。在一般中等壓力或抽真空情況都會(huì)使用機(jī)械密封，所以機(jī)械密封在反應(yīng)釜的應(yīng)用非常廣，而機(jī)械密封的密封效果將直接影響反應(yīng)釜的運(yùn)行，嚴(yán)重的將造成停產(chǎn)、安全事故及環(huán)境污染等不可估量的損失。
本文就化工反應(yīng)釜中機(jī)械密封的常見故障、及其成因和排除作如下探討。
1.機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)
機(jī)械密封由靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、彈性元件、彈簧座、緊定螺釘、旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈和靜止環(huán)輔助密封圈等元件組成，防轉(zhuǎn)銷固定在壓蓋上以防止靜止環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)環(huán)和靜環(huán)還可根據(jù)它們是否具有軸向補(bǔ)償能力而稱為補(bǔ)償環(huán)或非補(bǔ)償環(huán)。
其中動(dòng)環(huán)和軸一起旋轉(zhuǎn)，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)緊密貼合組成密封面，以防止介質(zhì)泄漏。動(dòng)環(huán)依靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上，并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力，即使反應(yīng)釜在不工作狀態(tài)下，端面也保持貼合，保證密封介質(zhì)不外漏，并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。
密封元件起密封動(dòng)環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用，同時(shí)彈性元件對反應(yīng)釜的振動(dòng)、沖擊起緩沖作用。
2.機(jī)械密封的故障及處理
2.1機(jī)械密封零件的故障及處理
反應(yīng)釜在運(yùn)行當(dāng)中，密封端面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磨損、熱裂、變形、破損等情況，螺桿、螺紋、彈簧用久了也會(huì)松弛、斷裂和腐蝕。輔助密封圈也會(huì)出現(xiàn)裂口、扭曲和變形、破裂等情況。
機(jī)械密封的零件如果出現(xiàn)故障，就需要更換零件或是提高零件的機(jī)械加工精度，提高機(jī)械密封本身的加工精度和反應(yīng)釜其他部件的加工精度對機(jī)械密封的效果非常有利。為了提高密封效果，對動(dòng)環(huán)、靜環(huán)的摩擦面的光潔度和平整度要求較高。動(dòng)環(huán)、靜環(huán)的摩擦面的寬度不大，一般在2～7毫米之間。
2.2機(jī)械密封振動(dòng)、發(fā)熱故障原因及處理
反應(yīng)釜運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，受到機(jī)械磨損和化學(xué)侵蝕作用，會(huì)使動(dòng)靜環(huán)貼合端面粗糙，動(dòng)靜環(huán)與密封腔的間隙太小，由于振擺引起碰撞從而引起振動(dòng)。有時(shí)由于密封端面(耐腐蝕和）耐溫性能不良，或是冷卻不足或端面在安裝時(shí)夾有顆粒雜質(zhì)，也會(huì)引起機(jī)械密封的振動(dòng)和發(fā)熱。如果動(dòng)環(huán)、靜環(huán)與密封腔的間隙太小，就要增大密封腔內(nèi)徑或減小轉(zhuǎn)動(dòng)外徑，至少保證0.75mm的間隙。如果是摩擦副配對不當(dāng)，就要更改動(dòng)環(huán)、靜環(huán)材料，使其耐溫，耐腐蝕。這樣就會(huì)減少機(jī)械密封的振動(dòng)和發(fā)熱。
2.3機(jī)械密封泄漏的原因及處理
2.3.1機(jī)械密封泄漏的途徑
靜止環(huán)與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封是泄漏途徑，它們均屬靜密封。旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間的密封也是泄漏途徑之一，當(dāng)端面摩擦磨損后，它僅僅能追隨補(bǔ)償環(huán)沿軸向作微量的移動(dòng)，實(shí)際上它也是一個(gè)相對的靜密封。
因此，這三處泄漏途徑相對來說比較容易封堵。靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V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?zhèn)鋸椥栽δ艿南鹉z、聚四氟乙烯或金屬波紋管的結(jié)構(gòu)。
旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對滑動(dòng)的動(dòng)密封，它是最主要的泄露途徑，也是機(jī)械密封裝置中的主密封，它是決定機(jī)械密封性能和壽命的關(guān)鍵。
因此，對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滑液膜，必須嚴(yán)格腔制端面上的單位面積壓力，壓力過大，不易形成穩(wěn)定的潤滑液膜，會(huì)加速端面的磨損；壓力過小，泄漏量增加。所以，要想獲得良好的密封性能和較長的使用期限，在設(shè)計(jì)和安裝機(jī)械密封時(shí)，一定要保證端面單位面積壓力值在最適當(dāng)?shù)姆秶?/p>
2.3.2機(jī)械密封靜壓試驗(yàn)時(shí)泄漏原因
機(jī)械密封由于在安裝時(shí)不注意，往往會(huì)將密封端面碰傷、變形、損壞，清理不凈、夾有顆粒狀雜質(zhì)，或是由于定位螺釘松動(dòng)、壓蓋沒有壓緊，機(jī)器、設(shè)備精度不夠，使密封面沒有完全貼合，都會(huì)造成介質(zhì)泄漏。如果是軸套漏，則是軸套密封圈裝配時(shí)未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。