泵用機(jī)械密封失效分析及對(duì)策常某濟(jì)寧某熱電廠摘要：機(jī)械密封在水泵中應(yīng)用廣泛，但泄漏問題普遍存在，直接影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文通過對(duì)泵用機(jī)械密封的實(shí)際應(yīng)用和理論分析和對(duì)泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判，針對(duì)不同的泄漏癥狀采取必要的措施，取得了一定的效果。并多角度分析了影響密封效果的幾種因素和應(yīng)采取的合理措施。關(guān)鍵詞：水泵泄漏機(jī)械密封振動(dòng)機(jī)械密封與軟填料密封比較，有如下優(yōu)點(diǎn)：泄漏量很小，其泄漏量一般僅為軟填料密封的1/100；使用壽命長(zhǎng)；摩擦功率消耗?。惠S或軸套基本上不受摩損；抗振性好。鑒于以上情況機(jī)械密封在熱電廠泵類產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。機(jī)械密封的密封效果將直接影響整機(jī)的運(yùn)行，機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏，將嚴(yán)重影響安全生產(chǎn)，嚴(yán)重的還將出現(xiàn)重大安全事故。1.機(jī)械密封的原理及要求機(jī)械密封通常由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。其中動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面組成一對(duì)摩擦副，動(dòng)環(huán)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，可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也保持端面貼合，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)對(duì)泵的振動(dòng)、沖擊起緩沖作用。機(jī)械密封在實(shí)際運(yùn)行中不是一個(gè)孤立的部件，它是與泵的其它零部件一起組合起來運(yùn)行的，同時(shí)通過其基本原理可以看出，機(jī)械密封的正常運(yùn)行是有條件的，例如：泵軸的竄量不能太大，否則摩擦副端面不能形成正常要求的比壓；機(jī)械密封處的泵軸不能有太大的撓度，否則端面比壓會(huì)不均勻等等。只有滿足類似這樣的外部條件，再加上良好的機(jī)械密封自身性能，才能達(dá)到理想的密封效果。2.泄漏原因分析及判斷據(jù)統(tǒng)計(jì)，密封引起的故障占全部機(jī)器故障的40％以上。雖然水泵用機(jī)械密封種類繁多，型號(hào)各異，但泄漏點(diǎn)主要有五處：（l）軸套與軸間的密封；（2）動(dòng)環(huán)與軸套間的密封；（3）動(dòng)、靜環(huán)間密封；（4）對(duì)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封；（5）密封端蓋與泵體間的密封。一般來說，軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)和解決。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷，須在長(zhǎng)期管理、維修實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判，才能得出正確結(jié)論。2.1安裝靜試時(shí)泄漏。機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，一般要進(jìn)行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題。其泄漏原因主要有以下幾方面：動(dòng)、靜環(huán)接觸表面不平，安裝時(shí)碰傷、損壞；動(dòng)、靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊；

動(dòng)、靜環(huán)表面有異物；

動(dòng)、靜環(huán)

V

型密封圈方向裝反，或安裝時(shí)反邊；軸套處泄漏，密封圈未裝或壓緊力不夠；

彈簧力不均勻，單彈簧不垂直，多彈簧長(zhǎng)短不一；

密封腔端面與軸垂直度不夠；

軸套上密封圈活動(dòng)處有腐蝕點(diǎn)。

泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上，再手動(dòng)盤車觀察，若泄漏量無明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問題；如盤車時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動(dòng)環(huán)密封圈存在問題居多，泄漏介質(zhì)向四周噴射或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。此外，泄漏通道也可同時(shí)存在，但一般有主次區(qū)別，只要觀察細(xì)致，熟悉結(jié)構(gòu)，一定能正確判斷。2.2試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏。泵用機(jī)械密封經(jīng)過靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：（l）操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異?，F(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離；（對(duì)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷；（3）動(dòng)環(huán)密封圈過緊，彈簧無法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量；（4）靜環(huán)密封圈過松，當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí)，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；（5）工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副，探傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面；（6）設(shè)計(jì)選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)可以通過適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換密封。2.3正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏。離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。（1）抽空、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞；（2）對(duì)泵實(shí)際輸出量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導(dǎo)致密封失效；（3）回流量偏大，導(dǎo)致吸人4）對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，重新起動(dòng)時(shí)沒有手動(dòng)盤車，摩擦副因粘連而扯壞密封面；（5）介質(zhì)中腐蝕性、聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)增多；（6）環(huán)境溫度急劇變化；（7）工況頻繁變化或調(diào)整；（8）突然停電或故障停機(jī)等。離心泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，往往會(huì)釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。3.泵用機(jī)械密封檢修中的幾個(gè)誤區(qū)3.1彈簧壓縮量越大密封效果越好。其實(shí)不然，彈簧壓縮量過大，可導(dǎo)致摩擦副急劇磨損，瞬間燒損；過度的壓縮使彈簧失去調(diào)節(jié)動(dòng)環(huán)端面的能力，導(dǎo)致密封失效。3.2動(dòng)環(huán)密封圈越緊越好。其實(shí)動(dòng)環(huán)密封圈過緊有害無益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損，過早泄漏；二是增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力，在工況變化頻繁時(shí)無法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整；三是彈簧過度疲勞易損壞；四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形，影響密封效果。3.3靜環(huán)密封圈越緊越好。靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，相對(duì)較緊密封效果會(huì)好些，但過緊也是有害的。一是引起靜環(huán)密封因過度變形，影響密封效果；二是靜環(huán)材質(zhì)以石墨居多，一般較脆，過度受力極易引起碎裂；三是安裝、拆卸困難，極易損壞靜環(huán)。3.4葉輪鎖母越緊越好。機(jī)械密封泄漏中，軸套與軸之間的泄漏（軸間泄漏）是比較常見的。一般認(rèn)為，軸間泄漏就是葉輪鎖母沒鎖緊，其實(shí)導(dǎo)致軸間泄漏的因素較多，如軸間墊失效，偏移，軸間內(nèi)有雜質(zhì)，軸與軸套配合處有較大的形位誤差，接觸面破壞，軸上各部件間有間隙，軸頭螺紋過長(zhǎng)等都會(huì)導(dǎo)致軸間泄漏。鎖母鎖緊過度只會(huì)導(dǎo)致軸間墊過早失效，相反適度鎖緊鎖母，使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性，在運(yùn)轉(zhuǎn)中鎖母會(huì)自動(dòng)適時(shí)鎖緊，使軸間始終處于良好的密封狀態(tài)。3.5新的比舊的好。相對(duì)而言，使用新機(jī)械密封的效果好于舊的，但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí)，配合尺寸誤差較大會(huì)影響密封效果；在聚合性和滲透性介質(zhì)中，靜環(huán)如無過度磨損，還是不更換為好。因?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體，起到了較好的密封作用。3.6拆修總比不拆好。一旦出現(xiàn)機(jī)械密封泄漏便急于拆修，其實(shí)，有時(shí)密封并沒有損壞，只需調(diào)整工況或適當(dāng)調(diào)整密封就可消除泄漏。這樣既避免浪費(fèi)又可以驗(yàn)證自己的故障判斷能力，積累維修經(jīng)驗(yàn)提高檢修質(zhì)量。熱電廠的一些泵在使用初期，檢修率高，返修率也高，運(yùn)行效果一直不太理想，主要是我們沒有掌握機(jī)械密封原理和檢修技術(shù)難點(diǎn)。往往是在沒有搞清機(jī)械密封泄漏原因的情況下，便整套更換，不僅成本高，到貨時(shí)間長(zhǎng)，而且對(duì)故障原因始終不明。通過現(xiàn)場(chǎng)拆卸、分析原因、查找資料，并針對(duì)不同原因采取不同處理措施。如：當(dāng)靜環(huán)或動(dòng)環(huán)密封圈難安裝到位時(shí)，可在此處涂抹潤(rùn)滑油；彈簧彈力不足時(shí)，動(dòng)環(huán)與靜環(huán)密封面間容易產(chǎn)生間隙，可移動(dòng)固定螺釘，以增加彈簧彈力或更換彈簧。通過采用上述方法，我廠泵用機(jī)械密封基本可運(yùn)行正常1年以上而不用更換，節(jié)約了大量資金。4.結(jié)束語(yǔ)

在設(shè)計(jì)泵用機(jī)械密封時(shí)，不僅要考慮機(jī)械密封本身的影響因素，而且要考慮機(jī)械密封外部的各種影響因素。在實(shí)際工作中要注意以下幾個(gè)問題：(1)

在泵產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中要充分考慮到泵其它零部件以及現(xiàn)場(chǎng)其它設(shè)備對(duì)機(jī)械密封的使用效果的影響，為機(jī)械密封創(chuàng)造一個(gè)良好的外部條件。(2)

增加對(duì)機(jī)械密封輔助系統(tǒng)的重要作用的認(rèn)識(shí)，盡可能配備完善的機(jī)械密封輔助系統(tǒng)，以提高密封效果。(3)

對(duì)重要泵產(chǎn)品的機(jī)械密封，要增加保護(hù)措施，提高密封質(zhì)量，減少密封質(zhì)量事故。(4)

分析機(jī)械