機泵機械密封泄漏原因分析

劉曉紅

摘要：機泵機械密封是動力機械和流體機械裝置中不可缺少的零件，對機械的安全性要有重要意義。機泵機械密封泄漏的原因多種多樣，比如密封沖洗水的問題、裝置本身存在的缺陷、填充介質(zhì)對裝置的腐蝕性、密封性能不足等，針對這些問題必須從根源入手，依次解決工藝、設(shè)備、檢修、操作上的問題，只有做到全方位排除故障才能徹底解決機械的密封問題，保證機泵機械的良好運轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞：機泵;機械密封;泄露

實際生產(chǎn)中，不同的操作條件和生產(chǎn)條件會對機泵機械密封產(chǎn)生重要的影響，甚至可能導(dǎo)致機泵機械失去基本性能，因此對機泵機械密封泄漏原因的分析具有重要的實際生產(chǎn)意義和安全意義，全面的原因分析能提高安全性、機械的稼動率。機械的壽命等，因此機械密封的選擇為維護歷來是眾多企業(yè)的重中之重。

1.機泵機械密封失效的原因

1.1腐蝕引起機械密封的失效

機泵機械密封的腐蝕包括金屬環(huán)腐蝕、非金屬環(huán)腐蝕以及輔助密封圈及接觸部位的腐蝕[1]。

1.1.1金屬環(huán)腐蝕

金屬環(huán)本身不具備抗腐蝕能力，直接接觸到腐蝕性介質(zhì)表面會被腐蝕，初期階段會出現(xiàn)怪聲、泄露、磨損等現(xiàn)象。腐蝕會以一定的速度往內(nèi)部蔓延。在外力的作用下金屬環(huán)會發(fā)生應(yīng)力變形，變形后外露的部分是腐蝕的重災(zāi)區(qū)，并通過薄弱環(huán)節(jié)逐漸影響到其他區(qū)域，進而產(chǎn)生機械密封泄漏。

1.1.2非金屬環(huán)腐蝕

石墨環(huán)被腐蝕也是機械密封是小的重要原因之一，斷面溫度過高、浸漬樹脂選擇不當(dāng)、浸漬樹脂深度不夠等都是導(dǎo)致石墨環(huán)被腐蝕的原因。當(dāng)石墨環(huán)處于氧化性介質(zhì)中時，全面出冷卻不良或產(chǎn)生摩擦?xí)r，環(huán)境產(chǎn)生三四百度會促使石墨與氧化性介質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，使端面變得失去性能。

1.1.3輔助密封圈及接觸部位的腐蝕

不同的材料有不同的抗腐蝕性，輔助密封圈的材料一般選取具有彈性的橡膠，而橡膠被腐蝕后會使表面變得異常粗糙，失去原有的彈性。并且橡膠的耐高溫性能比較差，一般不超過兩百度。

與輔助密封圈相接觸的部位處于相對靜止的狀態(tài)，二者之間的縫隙以及摩擦等都會是腐蝕產(chǎn)生的原因，并且腐蝕面一般較寬、較深。

2.機泵機械密封的故障表現(xiàn)

生產(chǎn)過程中，機泵機械密封泄露的原因有其本身的原因及外部原因，材料的選擇以及安裝方式和使用方式都會引起機械密封的失效，失效時的故障表現(xiàn)也各有差異，學(xué)會通過不同故障表現(xiàn)并做出正確及時的判斷能夠?qū)嶋H生產(chǎn)提供強有力的支持。

2.1靜壓實驗時泄露

機械密封裝置在安裝時由于員工不細心，經(jīng)常會使密封端面被碰傷以至于變形和損壞，清理不夠徹底，使得機械密封夾有顆粒狀雜質(zhì)，或者是由于定位螺釘?shù)乃蓜?、壓蓋沒有壓緊以及機器設(shè)備精度不夠高，使密封面之間沒有完全貼合，都會造成機械密封失效，介質(zhì)泄漏。如果是軸套發(fā)生泄漏，原因可能是軸套密封圈裝配時壓縮量不夠或未被壓緊，也有可能是裝置已經(jīng)損壞。

2.2周期性泄漏

機械密封組成部件中轉(zhuǎn)子組件的周期性轉(zhuǎn)動以及軸向移動量過大都會在成機械密封的泄露，機械密封的密封面要受到一定的應(yīng)力作用才能起到良好的密封作用。要做到以上要求，機械密封的彈簧裝置必須有一定的壓縮量才能給端面一定的應(yīng)力作用，使機械密封達到預(yù)期的密封效果。同時為了保證應(yīng)力處于適當(dāng)范圍，泵軸不能有較大的移動量，但是實際設(shè)計中往往出現(xiàn)不合理的因素，使得泵軸的移動量高于預(yù)期，這對機械密封的性能具有很大程度的不利影響。

2.3機械密封經(jīng)常性泄露

由密封端面的損傷引起的經(jīng)常性泄漏故障表現(xiàn)有機械密封石墨端面出現(xiàn)均勻環(huán)狀溝紋、石墨斷面處產(chǎn)生的環(huán)狀深溝、石墨內(nèi)部邊緣的磨損、石墨環(huán)臺階被磨損、石墨外邊援缺口、石墨環(huán)斷裂、石墨環(huán)上出現(xiàn)腐蝕坑、硬質(zhì)合金面裂痕以及灼傷等。

輔助密封圈引起的經(jīng)常性泄漏故障表現(xiàn)有端面磨損、鑲嵌環(huán)松脫等。

彈簧引起的泄漏包括轉(zhuǎn)子振動、零件松動、介質(zhì)問題以及機械密封輔助設(shè)置的損壞等。

2.4其他機械密封性泄露

除了以上幾種常見的泄露表現(xiàn)，還有機械密封振動偏大、泵抽空引起的密封泄漏、密封腔中汽蝕引起的密封泄漏、密封端面汽化造成密封泄漏、泵振動過大造成的密封泄漏、沒有沖洗的密封泄露故障等[2]。

3.機械密封性泄露的應(yīng)對措施

3.1安裝防故障設(shè)備

故障的出現(xiàn)與實際操作和機械內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系，一些誘因會在一定情條件下引發(fā)故障的發(fā)生，只要找到相關(guān)誘因就能通過一些防故障設(shè)備消除故障誘因。比如在泵出口處安裝電接點壓力表，將泵機泵與泵出口處壓力建立連鎖，如果出現(xiàn)泵掉壓的情況就會自動斷電。為防止自動泵停泵時發(fā)生倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，可以在自動泵出口處加上單流閥。

3.2改進設(shè)備結(jié)構(gòu)

機械密封在結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在一定不合理性，這些不合理的結(jié)構(gòu)增加了機械密封的泄露風(fēng)險。在條件允許的情況下可以對機械密封的結(jié)構(gòu)重新設(shè)計，將泄漏風(fēng)險降到最低。如機械密封的端面大都采用雙端面設(shè)計，雙端面增加了裝置與介質(zhì)的接觸面積，從而增加了腐蝕風(fēng)險。從安全角度考慮可以將雙端面設(shè)計改成單端面封閉波紋管機械設(shè)計[3]。

3.3選取合適的組成材料

不同材料的抗腐蝕性不同，介質(zhì)的腐蝕性要求機械密封組成材料具有良好的抗腐蝕性能，如果選擇材料不當(dāng)會降低設(shè)備的使用壽命。陶瓷由化學(xué)性質(zhì)不活潑的物質(zhì)組成，難以與介質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，因此在購買機械密封時可以重點考慮使用陶瓷密封環(huán)。

3.4提高操作員的專業(yè)技能

機械密封的失效除了機械自身原因外還有人為因素的影響，例如操作員專業(yè)知識不足操作不當(dāng)導(dǎo)致不良后果的產(chǎn)生。為杜絕類似可避免失誤的產(chǎn)生，必須對操作員進行專業(yè)知識培訓(xùn)，并制定作業(yè)指導(dǎo)書與注意事項說明書，提倡標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，引進防呆措施，定期對設(shè)備進行維護，將人為因素的影響降到最低。

3.5提高檢修效果

定期檢修是發(fā)現(xiàn)問題和預(yù)防問題的重要手段，然而許多員工卻將其當(dāng)做一般例行事項看待，認為是走走過場，在檢修時只是做做樣子。員工的工作態(tài)度使一些問題沒有在早期被發(fā)現(xiàn)，等到問題徹底爆發(fā)為時已晚。員工在檢修時應(yīng)注重每一個細節(jié)，不忽視任何點滴，公司可以采取一些獎勵措施，以此鼓勵員工檢修的積極性，從而提高檢修效果。

4.結(jié)束語

機泵機械密封在生產(chǎn)中頻發(fā)泄漏故障使得公司和員工的生命財產(chǎn)安全受到嚴峻的考驗，必須針對性解決故障，在分析故障發(fā)生原因的基礎(chǔ)上對設(shè)備進行改進，提高員工的綜合素質(zhì)，安裝防故障設(shè)備，做好定期維護管理，努力將故障發(fā)生概率降到最低。

參考文獻：

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