泵用機(jī)械密封安裝和使用的注意事項(xiàng)

徐 健

(中國石化南京化學(xué)工業(yè)有限公司，江蘇南京 210044)

泵用機(jī)械密封是石油化工行業(yè)廣泛應(yīng)用的一類密封件。機(jī)械密封的密封效果將直接影響整機(jī)的運(yùn)行和生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為了達(dá)到延長泵用機(jī)械密封的使用壽命、降低運(yùn)營成本的目的，就需要從泵用機(jī)械密封的正確安裝和使用著手，針對(duì)每一環(huán)節(jié)作細(xì)致的工作。筆者在特大型化工企業(yè)從事多年相關(guān)工作，在生產(chǎn)中總結(jié)積累了一些經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)從以下幾個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)泵用機(jī)械密封安裝和使用的注意事項(xiàng)進(jìn)行探討。

1 機(jī)械密封安裝前的準(zhǔn)備工作

a)檢查被安裝的機(jī)械密封是否適用所使用工況范圍。當(dāng)輸送介質(zhì)溫度偏高、過低，或含有雜質(zhì)的顆粒以及易燃、易爆、有毒時(shí)，必須采取相應(yīng)的阻封、沖洗、冷卻等措施，否則就極易出現(xiàn)機(jī)械密封使用時(shí)的各類問題;

b)檢查零件數(shù)量是否齊全，機(jī)械密封安裝尺寸是否與裝配圖或樣本尺寸一致;

c)檢查密封工作面、密封圈和墊片的外表是否清潔完好無損。與密封圈接觸部位零件的表面粗糙Ra應(yīng)不大于1.6 μm，尺寸允差軸不大于h7，孔不大于H8，密封圈通過零件的部位應(yīng)有光滑的過渡倒角，軸肩倒角為2×30°(見圖1)，端蓋倒角為2～2.5×20°。在鍵槽或沉孔處倒掉所有棱角;

圖1 軸肩倒角示意

d)檢查泵軸的竄動(dòng)、擺動(dòng)量和撓度是否符合機(jī)械密封的安裝技術(shù)要求(JB/T 4127.1－1999)，密封腔是否符合機(jī)械密封的安裝尺寸，密封端蓋與軸是否垂直。安裝機(jī)械密封的泵、轉(zhuǎn)子軸端部跳動(dòng)量不超過0.1 mm(圖2)，軸或軸套的徑向跳動(dòng)為軸或軸套的外徑小于50 mm時(shí)公差不大于0.04 mm，外徑大于50 mm時(shí)公差不大于0.06 mm(圖3)，密封腔體和密封端蓋結(jié)合的定位端面對(duì)軸或軸套表面的跳動(dòng)公差為每30 mm孔徑不大于0.015 mm(圖4)，裝入前必須將軸或軸套密封腔體、密封端蓋及機(jī)械密封本身清洗干凈，防止任何雜質(zhì)進(jìn)入密封部位;

圖2 軸端部跳動(dòng)示意

圖3 徑向跳動(dòng)示意

圖4 垂直度跳動(dòng)示意

e)檢查安裝機(jī)械密封部位的軸、腔體有無毛刺、劃傷等缺陷，軸、腔體尺寸是否與機(jī)械密封相符合，特別要防止雜質(zhì)、泥漿物、顆粒物帶入密封安裝部位。

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械密封，清潔各零部件后配齊頂絲。對(duì)于沒有卡簧集成的機(jī)械密封，彈性組件與動(dòng)環(huán)等各件不必組裝，但對(duì)有卡簧集成的彈性組件應(yīng)組裝，動(dòng)環(huán)密封圈是楔形圈的，應(yīng)先將卡鉤都裝好，拉住推環(huán)，使楔形圈不受力。

2 機(jī)械密封的安裝過程

為了減少摩擦阻力，軸上安裝機(jī)械密封的軸套區(qū)域要涂上薄薄的一層油，但須注意，當(dāng)選用乙丙、丁基等橡膠密封元件時(shí)，不能與礦物油和脂類相接觸，這種情況推薦使用洗滌劑或肥皂液潤滑。

安裝中應(yīng)注意區(qū)分左、右靜環(huán)以及軸套的安裝方向，對(duì)有防止靜環(huán)軸向位移的機(jī)械密封安裝時(shí)必須將卡環(huán)安放在密封腔的對(duì)應(yīng)位置。安裝機(jī)械密封緊定螺釘應(yīng)分幾次均勻擰緊，在未固定壓蓋之前應(yīng)檢查是否有異物粒附在摩擦的端面上，用手推補(bǔ)償環(huán)作軸向壓縮，松開后補(bǔ)償環(huán)能自動(dòng)彈回?zé)o卡滯現(xiàn)象，然后將壓蓋螺釘均勻鎖緊。

安裝包覆PTPE的密封圈時(shí)，外層接縫必須背離安裝方向。劇烈彎曲PTPE會(huì)導(dǎo)致失效，安裝純四氟的密封圈時(shí)，需要足夠的時(shí)間和微力，避免擦傷，否則會(huì)造成失效。安裝四氟V形圈時(shí)，其V形口必須面對(duì)高壓側(cè)。安裝楔形密封圈時(shí)，若彈簧座上有安裝卡子，應(yīng)在機(jī)械密封裝上軸或軸套后將其取掉。裝單向旋轉(zhuǎn)且采用并圈彈簧傳動(dòng)的機(jī)械密封時(shí)，尤其要注意彈簧的旋向，從靜止環(huán)向旋轉(zhuǎn)環(huán)看，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的軸需要右旋的彈簧，反之為左旋的彈簧。安裝柔性石墨時(shí)，應(yīng)在干燥狀態(tài)下將軸向螺栓按順序擰緊，以使柔性石墨充分二次變形，切記不能交叉擰緊。

一般懸臂泵的軸套直接用葉輪壓緊固定，采用鍵傳動(dòng)。安裝時(shí)，可根據(jù)習(xí)慣，先將整套密封套裝到軸上，裝上泵蓋，固定密封壓蓋。注意軸封墊和壓蓋墊要安裝到位。將泵蓋與懸架固定后，安裝鍵、葉輪等其它零件。

緊固固定壓蓋的螺母時(shí)，要均勻擰緊各螺母，以免壓蓋偏斜。緊固螺母后注意檢查壓蓋與軸之間間隙是否均勻，如果有干涉，需拆卸調(diào)整，以免導(dǎo)致密封損傷。

組裝泵其余各件，安裝完畢后，轉(zhuǎn)動(dòng)泵軸，檢查靜環(huán)、壓蓋與軸套之間和旋轉(zhuǎn)件與密封腔之間有無摩擦，泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周應(yīng)感覺用力均勻。如轉(zhuǎn)不動(dòng)軸或轉(zhuǎn)一周局部用力很大，則應(yīng)檢查密封是否存在安裝問題，必要時(shí)重裝。值得注意的是在裝配過程中不能敲擊密封，密封裝配完畢，更不能敲擊、撞擊軸及軸套和密封端蓋等，避免密封環(huán)損壞。

泵在現(xiàn)場就位后，依據(jù)泵或密封工作結(jié)構(gòu)，連接密封輔助系統(tǒng)管線，同時(shí)要保證管路系統(tǒng)清潔，保證機(jī)械密封工作環(huán)境整潔，注意管路排布，防止局部滯留氣體影響循環(huán)。

3 開車前注意事項(xiàng)

機(jī)械密封安裝就緒后，應(yīng)按軸的旋轉(zhuǎn)方向盤車，觀察其轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，有無不正常聲音，若有異常時(shí)，必須檢查、調(diào)整。檢查聯(lián)軸器的對(duì)中情況，因?yàn)閷?duì)中不好，對(duì)機(jī)械密封的使用壽命影響極大，必須將密封腔內(nèi)的氣體排盡，尤其是帶有封液的雙端面密封，更應(yīng)注意排盡氣體，以免運(yùn)行損壞密封。

確認(rèn)上述工作無誤后，將介質(zhì)、冷卻水閥門打開，保持密封腔內(nèi)充滿液體介質(zhì)或封液，若有單獨(dú)密封循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)先啟動(dòng)，停車時(shí)密封循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)滯后關(guān)閉，對(duì)于雙端面機(jī)械密封，封液壓力應(yīng)高于介質(zhì)壓力0.1 ～0.2 MPa。

觀察密封有無泄漏。如果出現(xiàn)較大的泄漏，則可能存在密封安裝或其他問題，應(yīng)拆開密封仔細(xì)查找原因，排除后重裝。如果情況良好，即可啟泵，對(duì)于高溫介質(zhì)的泵，需按要求緩慢加溫，待密封腔達(dá)到合適溫度后才可以啟泵。

4 開車后注意事項(xiàng)

開車后，設(shè)備初始運(yùn)行時(shí)要隨時(shí)檢查設(shè)備有無異響和發(fā)熱，無以上現(xiàn)象即可連續(xù)運(yùn)行，但需對(duì)機(jī)械密封的運(yùn)行情況及時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，同時(shí)根據(jù)泵進(jìn)出口壓力計(jì)算阻封水實(shí)際壓力，通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)阻封水系統(tǒng)壓力，使輔助系統(tǒng)良好地工作。建議阻封水支路的水量控制在10～15 L/min為宜。

注意密封的初期泄漏，有時(shí)開車后稍有泄漏，但經(jīng)過一段時(shí)間的跑合，泄漏會(huì)減少或消失，應(yīng)密切注意振動(dòng)及聲音的變化，由于軸和機(jī)殼的熱膨脹差異，機(jī)器可能出現(xiàn)振動(dòng)，在這種情況下會(huì)誘發(fā)密封故障，這時(shí)應(yīng)停機(jī)，并對(duì)聯(lián)軸器、電機(jī)地腳螺栓等部分再次加以調(diào)整。

在密封運(yùn)行期間還應(yīng)注意以下條件，以保證密封的壽命:避免介質(zhì)壓力波動(dòng);避免頻繁開停車;避免泵抽空、汽蝕;避免阻封水中斷或流量不足;避免阻封水壓力低于泵腔壓力;定期檢查密封輔助系統(tǒng)工作是否正常;避免用水質(zhì)硬的阻封水。

5 其他注意事項(xiàng)

a)分析機(jī)械密封的質(zhì)量事故的原因時(shí)，要充分考慮到泵的其它零部件對(duì)機(jī)械密封運(yùn)行的影響，采取措施不斷提高機(jī)械密封的效果;

b)對(duì)備用的機(jī)械密封，要增加保護(hù)措施，保證密封質(zhì)量，減少因密封質(zhì)量而影響使用效果;

c)增加對(duì)機(jī)械密封輔助系統(tǒng)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。

6 結(jié)語

通過以上幾個(gè)方面的分析和介紹，可知在安裝和使用泵用機(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)械密封相關(guān)其他部位的各種影響因素，只有把多個(gè)方面都考慮周全，才能把機(jī)械密封的使用效果發(fā)揮到最好，從而延長機(jī)械密封的使用壽命。