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摘要：本文主要针对低温聚合反应釜密封损坏原因进行了深入的探讨以及详细的研究，针对失效原因对损坏的部件以及结构进行改进。希望能够为同行业工作者提供有效的参考，从而使得改进后的机械密封使用年限更长，增加其使用寿命。
关键词：低温聚合;反应釜;密封损坏;原因分析;改進
引言：
我国某新材料股份有限公司的低温聚合釜机械密封主要是采用的国外某公司设计制造的双端面机械密封，此项技术运行周期为一年。使用初期阶段事故频发。本文针对一故障的机械密封进行了反复的测试与分析，从而进一步的找出设计中所存在的一些不足之处并加以改造。获得了可喜的效果，并且通过了一年的适用运行显示出此聚合釜运行周期较为平稳 。
2聚合釜概况
2.1结构形式
本次实验的整个过程当中所采用到的聚合釜为多层搅拌内冷束管（6组）反应器。聚合釜结构相对而言较为简单，传热系数方面相对较低，传热面积方面传导性较大。搅拌器为下装式。并且在机架形式方面主要是以单支点为支撑的反应器。
2.2主要工艺参数
此聚合釜的工艺参数如下表1所示。
2.3机械密封介绍
由于设定的反应温度为-98°。所以设计的过程当中，设计人员采用了机封为集装式双端面并联弹簧式机械密封技术。同时在设计材料方面，动静环的材料采用的是石墨环，系统采用 API682plan32+53c方案。选用此方案的主要目的是为了能够隔绝能量下移。同时相关工作人员还针对该装置的安装过程当中适当的加强了顶盖的长度。除此之外，设计人员还设计一唇形密封将密封腔和聚合釜隔开。 Plan 32方案所采用到的是常温介质进行冲洗的形式直接进釜。与此同时，机械密封设计了水冷夹套。这种水冷夹套在实际应用的过程当中可以有效的带走剩余的能量，从而使得机械密封能够在常温的状态下正常运转。
3机械密封运行状况
该公司在过去这段时间里一直沿用此机械密封4套，然而其运行效果不尽如人意。有着很多的不足之处需要进行改进。此公司针对这一问题专门成立了攻关小组，从而对4套机械密封中的一套进行针对性的研究与解剖分析。在其运行的过程当中于2020年2月15日的下午13点，班组人员通过日常的巡检发现AG-1101B，在运行过程当中发生了机封泄漏问题。其泄漏的位置位于上密封部位，与此同时此装置一共反应了20.12小时;在其停止反应升温之后，相关工作人员针对现场进行了细致的查看，却并没有发现机封的泄漏问题。最后在对机封法兰连接面及接管部位进行把紧之后，采用原有方式继续开展降温反应。于2月18日19：05操作人员在日常巡检过程当中再次发现泄漏问题。这时距离最初反应阶段共维持了37个小时。此项装置自从投入运行发生夹套漏水之后，于2月19日对机封进行了更换。与此同时于2月23日在对机械密封生产和维修的合资公司进行打静压。在这一环节中操作人员及时的发现机封一级密封以及泄漏检测出口出现渗漏等问题。具体如图2所示
4损坏原因分析
相关操作人员通过针对机封进行解体检查，具体的检查情况如下：
1）一级动静磨损情况，动静环完好无损
2）检查O型圈，在检查的过程当中发现其出现了点状的损坏，结果促使O型环失效。同时检测出一级密封泄漏。
3）相关工作人员在针对机封水套进行检测的过程当中发现两处漏水点。同时操作人员拆开水套之后发现水套中含有泥沙等脏污杂质。
在4月8号相关工作人员拆除了机械密封的时候针对安装底座进行了细致的检查，结果发现前期安装在底座上的唇形密封已经脱落造成了磨损等问题。唇形密封已经掉落到了机封的连接处。
原因分析：根据此次机械密封解体后的状况进行分析以及设备安装底座的现状进行分析不难发现，安装底座的唇形密封产生的脱落，掉落到了机封连接处，导致底座的温度调节功能失效，最终使得机封处的温度出现了偏低的现象。进而间接的引发了O型圈的失效。这是导致机封出现泄漏的最主要原因。
A.由于多种因素的共同影响，最终导致了安装底座上的唇形密封脱落，掉落到了机锋的连接处。同时由于安装底座的调节温度的功能已然失效，因此使得机封处的温度偏低造成了机封结冰现象。
B.此项装置中O型圈所采用的材质是硅橡胶包覆聚四氟乙烯 FEP。FEP 这一材质的硬度相对较高，同时压缩性以及回弹性都较低.因此这一材质在其应用过程当中质量可以控制，除此之外FEP的耐温性也相对较差。一般情况下，有零下10度左右。
C.产生了机封水夹套泄漏问题。这一问题直接导致了循环水停用，同时也失去了对机封温度控制的另一环节。
5改进措施
1）相关工作人员可以针对4F套进行加工，并且把唇型密封顶回原位。采用这种方式方法能够起到隔绝能量的作用。
2）此装置可以把 O型圈的材质更换为全氟醚橡胶。这种橡胶耐寒性较高，可以承受零下40度的温度。
3）工作人员可以在机封组装之后，对机封进行静态检测。还可以针对夹套进行水压测试，这些检测的主要目的是为了确保夹套能够正常运转。
4）确保机封能够处于循环水畅通的状态，同时相关工作人员还需要定期检测机封的温度。
5）设备在处于低温的状态下，必须要确保常温氯甲烷的现场隔断阀开度保持在全开状态。
6结束语
综上所述，本文主要针对聚合釜机械密封问题进行了全面的研究，同时根据其失效的主要原因针对机械密封的局部问题进行了改进与优化，从而有效的确保在其运行过程当中能够高效平稳的运行。同时也为日后同类机械密封的检查工作与改进工作总结了经验。
关键词：低温聚合;反应釜;密封损坏;原因分析;改進
引言：
我国某新材料股份有限公司的低温聚合釜机械密封主要是采用的国外某公司设计制造的双端面机械密封，此项技术运行周期为一年。使用初期阶段事故频发。本文针对一故障的机械密封进行了反复的测试与分析，从而进一步的找出设计中所存在的一些不足之处并加以改造。获得了可喜的效果，并且通过了一年的适用运行显示出此聚合釜运行周期较为平稳 。
2聚合釜概况
2.1结构形式
本次实验的整个过程当中所采用到的聚合釜为多层搅拌内冷束管（6组）反应器。聚合釜结构相对而言较为简单，传热系数方面相对较低，传热面积方面传导性较大。搅拌器为下装式。并且在机架形式方面主要是以单支点为支撑的反应器。
2.2主要工艺参数
此聚合釜的工艺参数如下表1所示。
2.3机械密封介绍
由于设定的反应温度为-98°。所以设计的过程当中，设计人员采用了机封为集装式双端面并联弹簧式机械密封技术。同时在设计材料方面，动静环的材料采用的是石墨环，系统采用 API682plan32+53c方案。选用此方案的主要目的是为了能够隔绝能量下移。同时相关工作人员还针对该装置的安装过程当中适当的加强了顶盖的长度。除此之外，设计人员还设计一唇形密封将密封腔和聚合釜隔开。 Plan 32方案所采用到的是常温介质进行冲洗的形式直接进釜。与此同时，机械密封设计了水冷夹套。这种水冷夹套在实际应用的过程当中可以有效的带走剩余的能量，从而使得机械密封能够在常温的状态下正常运转。
3机械密封运行状况
该公司在过去这段时间里一直沿用此机械密封4套，然而其运行效果不尽如人意。有着很多的不足之处需要进行改进。此公司针对这一问题专门成立了攻关小组，从而对4套机械密封中的一套进行针对性的研究与解剖分析。在其运行的过程当中于2020年2月15日的下午13点，班组人员通过日常的巡检发现AG-1101B，在运行过程当中发生了机封泄漏问题。其泄漏的位置位于上密封部位，与此同时此装置一共反应了20.12小时;在其停止反应升温之后，相关工作人员针对现场进行了细致的查看，却并没有发现机封的泄漏问题。最后在对机封法兰连接面及接管部位进行把紧之后，采用原有方式继续开展降温反应。于2月18日19：05操作人员在日常巡检过程当中再次发现泄漏问题。这时距离最初反应阶段共维持了37个小时。此项装置自从投入运行发生夹套漏水之后，于2月19日对机封进行了更换。与此同时于2月23日在对机械密封生产和维修的合资公司进行打静压。在这一环节中操作人员及时的发现机封一级密封以及泄漏检测出口出现渗漏等问题。具体如图2所示
4损坏原因分析
相关操作人员通过针对机封进行解体检查，具体的检查情况如下：
1）一级动静磨损情况，动静环完好无损
2）检查O型圈，在检查的过程当中发现其出现了点状的损坏，结果促使O型环失效。同时检测出一级密封泄漏。
3）相关工作人员在针对机封水套进行检测的过程当中发现两处漏水点。同时操作人员拆开水套之后发现水套中含有泥沙等脏污杂质。
在4月8号相关工作人员拆除了机械密封的时候针对安装底座进行了细致的检查，结果发现前期安装在底座上的唇形密封已经脱落造成了磨损等问题。唇形密封已经掉落到了机封的连接处。
原因分析：根据此次机械密封解体后的状况进行分析以及设备安装底座的现状进行分析不难发现，安装底座的唇形密封产生的脱落，掉落到了机封连接处，导致底座的温度调节功能失效，最终使得机封处的温度出现了偏低的现象。进而间接的引发了O型圈的失效。这是导致机封出现泄漏的最主要原因。
A.由于多种因素的共同影响，最终导致了安装底座上的唇形密封脱落，掉落到了机锋的连接处。同时由于安装底座的调节温度的功能已然失效，因此使得机封处的温度偏低造成了机封结冰现象。
B.此项装置中O型圈所采用的材质是硅橡胶包覆聚四氟乙烯 FEP。FEP 这一材质的硬度相对较高，同时压缩性以及回弹性都较低.因此这一材质在其应用过程当中质量可以控制，除此之外FEP的耐温性也相对较差。一般情况下，有零下10度左右。
C.产生了机封水夹套泄漏问题。这一问题直接导致了循环水停用，同时也失去了对机封温度控制的另一环节。
5改进措施
1）相关工作人员可以针对4F套进行加工，并且把唇型密封顶回原位。采用这种方式方法能够起到隔绝能量的作用。
2）此装置可以把 O型圈的材质更换为全氟醚橡胶。这种橡胶耐寒性较高，可以承受零下40度的温度。
3）工作人员可以在机封组装之后，对机封进行静态检测。还可以针对夹套进行水压测试，这些检测的主要目的是为了确保夹套能够正常运转。
4）确保机封能够处于循环水畅通的状态，同时相关工作人员还需要定期检测机封的温度。
5）设备在处于低温的状态下，必须要确保常温氯甲烷的现场隔断阀开度保持在全开状态。
6结束语
综上所述，本文主要针对聚合釜机械密封问题进行了全面的研究，同时根据其失效的主要原因针对机械密封的局部问题进行了改进与优化，从而有效的确保在其运行过程当中能够高效平稳的运行。同时也为日后同类机械密封的检查工作与改进工作总结了经验。