摘 要: 骨架油封作為傳統的密封件，廣泛應用于現代工業中的減速機、軸承箱等設備中。在干熄焦系統中，傳統油封使用壽命較短，失效后檢修難度大; 而剖分油封能很好地彌補這些缺點。本文主要闡述了剖分油封在杭鋼焦化廠干熄焦系統中的應用情況。
關鍵字: 骨架油封; 剖分油封; 密封; 干熄焦系統
0 前言
杭鋼焦化廠干熄焦系統用冷的氮氣冷卻干熄爐中的赤熱紅焦，吸收了紅焦熱量的氮氣將熱量交換給余熱鍋爐產生蒸汽，而自身被冷卻。冷卻后的氮氣再次由循環風機鼓入干熄爐冷卻紅焦。干熄焦鍋爐產生的蒸汽或并入廠內蒸汽管網或送去發電。杭鋼焦化廠具有一座處理能力 75t /h 的干熄焦，系統龐大，工藝復雜，涉及到的設備包括干熄爐、鍋爐、除塵系統、排焦系統、提升機系統、裝入裝置系統、循環風機等。系統中含有大量傳動設備組成。這些設備精度較高，工作環境惡劣、運行時間長，需要油潤滑以保障其長時間安全運行。為了保證潤滑油能存于轉動設備內，而不向外漏，同時防止外部大量焦粉等粉塵的進入，在設備傳動軸上安裝油封是常見的手段。2011 年 6 月，干熄焦提升機次級走行減速箱中一個輸出軸端蓋處出現漏油現象，經檢查確認該減速箱就是采用常見的骨架油封進行密封的。由于經常性、高頻次的運動造成該處的一個骨架油封密封唇磨損嚴重，出現了密封不嚴的現象，對設備運行造成影響，導致了大量潤滑油泄露故障。
1 傳統油封的現狀
干熄焦系統中使用多的油封件是骨架油封。骨架油封是傳統油封的典型代表，一般說的油封即指的是骨架油封，如圖 1 所示。
圖 1 骨架油封
油封的作用是將傳動部件中需要潤滑的部件與外部隔離，防止潤滑油滲漏和外界泥沙、灰塵、水汽等侵入設備內。骨架就如同混凝土構件里面的鋼筋，起到加強、支撐的作用，并使油封能保持形狀及張力。傳統骨架油封，理想狀態下油封唇口與軸接觸面之間存在著一層很薄的黏附油膜，這層油膜的存在，一方面可以起到密封流體介質的作用，即防止流體流出，和外部灰塵進入，另一方面還可以起到唇與軸之間的潤滑作用。油封在動態下經常是處于流體潤滑、邊界潤滑和干摩擦三種潤滑狀態交替共存的情況。其中主要是流體潤滑。但是由于設備高速運轉加上輻射熱，使黏附油膜很容易蒸發掉，因此油封在動態下的潤滑狀態就變成了干摩擦，由此導致過熱和加速橡膠老化，這就是油封壽命大大縮減的主要原因。骨架油封的正常使用壽命大致為 1300 ～ 3000h，即約 2 ～ 4 個月[1]。傳統骨架油封以丁腈橡膠和氟橡膠為主要密封材料， 其摩擦系數大，摩擦生熱多，對軸的磨損嚴重。其中，丁腈橡膠的摩擦系數為 1. 5，氟橡膠的摩擦系數為0. 85，高摩擦系數材料對軸的嚴重磨損會直接導致再次更換新油封后，新油封對軸的密封預緊比壓降低,密封效果下降，同時舊有磨痕加劇對新油封的磨損，導致新油封有效密封時間進一步下降,導致其使用壽命低于甚至遠低于上一次油封的壽命。
傳統骨架油封的安裝，一般需要停機，設備解體，設備吊裝，油封的更換安裝，設備裝配、安裝，聯軸器對中等工作。這樣就需要停產，并耗費大量的人力物力。干熄焦系統是 24h 連續生產的系統，并且很多設備處在高空平臺，檢修空間狹窄，檢修難度大，干熄焦提升機走行減速箱就屬于這類設備，由于次級減速箱輸出軸聯接干熄焦提升機走行裝置的車輪機構，若要更換骨架油封，必須取下輸出端傳動軸才能操作，但是若如此做，必須要將干熄焦停產，并需要調動大量檢修人員。因此傳統的整體圈形骨架油封已經適應不了干熄焦系統的快速更換、盡快恢復生產的要求。
2 剖分油封的應用
2. 1 剖分油封介紹
經過車間管理、技術人員研究討論，決定將骨架油封改為剖分式油封( 見圖 2)。剖分油封，作為一種新型油封，專為解決傳統骨架油封安裝不便而研制。它有如下幾個特點:
1) 無需拆卸設備，方便快捷，幾分鐘內即可完成安裝或拆卸，節約時間、人力和物力。
2) 剖分油封的骨架采用特種高分子復合彈性材料，確保剖分后的回彈性和剛度。
3) 以進口特種合成橡膠為彈性主體，且磨擦系數極低，使用壽命長。（相關閱讀：新型單剖分式油封的特點和技術參數 ）
2. 2 剖分油封的安裝
安裝過程很簡單，打開密封面端蓋，取出失效的油封， 將軸和密封艙擦拭干凈，拉開油封套在軸上，在外環球孔式切口對準卡槽插入接好，平直推入至油封位置并使接口向上，裝好壓蓋即可。一般整個更換過程僅需一個檢修人員利用十幾分鐘就可以完成，大大降低了維修時間和人力物力。
圖 2 剖分油封
3 改造后效果
所選用的剖分油封的材質是進口聚醚聚氨酯A100，具有超低的摩擦系數，僅為 NBR(丁腈橡膠)的20% ，并且具有良好的回彈性和耐磨性，適用于低速、常溫、低壓、跳動較大的設備。到現在已經穩定使用了幾年，密封效果良好。干熄焦系統需要24h 運作，因此，平時的檢修必須要爭分奪秒，并且要考慮采用方便、快捷的方案進行。在防漏油方面，剖分油封很好地滿足了干熄焦的要求，能方便、快捷、低勞動強度地解決油封漏油問題。
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