試論電廠脫硫泵用機(jī)械密封故障分析和維修

摘 要：漿液泵在現(xiàn)代脫硫系統(tǒng)中一般都會使用機(jī)械密封，而機(jī)械密封如果泄漏就會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此泵用機(jī)械密封故障分析與日常維護(hù)對于電廠脫硫系統(tǒng)來說至關(guān)重要。本文主要圍繞脫硫效率中最直接的影響因子—液漿循環(huán)泵，來闡述它在運(yùn)行中的機(jī)械密封故障與維修。

關(guān)鍵詞：漿液泵；機(jī)械密封；故障分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.046

1 機(jī)械密封失效的主要原因分析

1.1 侵蝕作用導(dǎo)致的失效

脫硫循環(huán)泵中主要腐蝕物為氯離子，由于氯離子有強(qiáng)還原性，對于機(jī)械密封材料介質(zhì)有侵蝕作用，使機(jī)械密封件發(fā)生表面腐蝕。密封材料介質(zhì)為石灰石和石膏漿液，固體含量（質(zhì)量百分比）在35%左右；溫度控制在70℃以內(nèi)；壓力低于0.8MPA；ph值在4—8之間；氯離子含量小于0.04%。其中氯離子的腐蝕厲害時(shí)可以穿透機(jī)械密封件。更嚴(yán)重的是異種金屬在介質(zhì)里共同作用，引起電化學(xué)性的侵蝕。導(dǎo)致鑲環(huán)固定不牢。

1.2 由于熱脹冷縮中的熱裂或者老化導(dǎo)致的失效

密封面長期處于摩擦或者冷卻水供給快速停止供給或者有雜質(zhì)進(jìn)入密封面等情況，最開始就會導(dǎo)致環(huán)表面出現(xiàn)豎向方向的小裂紋。這樣就使得摩擦環(huán)磨損而導(dǎo)致密封面泄漏快速的增多。摩擦增多而引起的摩擦熱量會超過橡膠用品的許可溫度從而導(dǎo)致橡膠用品的急速老化或者裂開或者失去橡膠彈性等。逐漸導(dǎo)致密封失效。這種原因?qū)е碌拿芊馐е饕獨(dú)w因于摩擦力過大。在使用過程中要注意保養(yǎng)，降低摩擦，多加大通風(fēng)散熱。使密封面保持常溫狀態(tài)。

1.3 長期磨損導(dǎo)致的失效

材料如果本身耐摩擦性能差、摩擦系數(shù)較大、端與面的比壓大或者密封面有顆粒進(jìn)入等都會使密封面磨損嚴(yán)重，最終導(dǎo)致密封失效。

機(jī)械密封是一種比較嚴(yán)密的設(shè)備。它的使用壽命的長短與它的設(shè)計(jì)、安裝、使用等都密切相關(guān)。另外在使用過程中的定期保養(yǎng)與維護(hù)也非常重要。根據(jù)調(diào)查分析。脫硫循環(huán)泵的機(jī)械密封失效的主要原因歸結(jié)為四種：（1）沖洗液中斷等操作問題；（2）機(jī)械安裝與設(shè)計(jì)不合理；（3）流體回路不暢如負(fù)壓不足等；（4）密封材料選擇不恰當(dāng)。

2 主要檢修部位

2.1 泄漏點(diǎn)

液漿循環(huán)泵泄漏點(diǎn)主要有 5 處：（1）軸套與軸間的密封；（2）動環(huán)與軸套間的密封；（3）動、靜環(huán)間密封；（4）對靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封；（5）密封端蓋與泵體間的密封。通常情況下，密封端蓋與軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體之間的泄漏是容易發(fā)現(xiàn)的。而且解決方法通常按照相關(guān)經(jīng)驗(yàn)就可以解決。但是也需要仔細(xì)觀察，因?yàn)橥ぷ鞯慕橘|(zhì)為有害物質(zhì)，比如有毒氣體，或者高壓氣體。對于這些泄漏的解決通常要考慮到介質(zhì)本身對人體的危害。因此這種情況就相對困難一些。對于別的泄漏，有時(shí)候只靠經(jīng)營或者直觀觀察或者嗅覺很難判定，因此需要定時(shí)定期檢查，排除異常。

2.2 泄漏原因分析及判斷

（1）泄漏發(fā)生在靜壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，機(jī)械密封安裝調(diào)試好之后，首先要進(jìn)行靜壓實(shí)驗(yàn)，通常這種情況下，在壓力穩(wěn)定的情況下觀察泄漏量，泄漏量較少的話說明多為動環(huán)或者靜環(huán)密封圈的問題。泄漏量大說明動靜環(huán)摩擦間之間有問題。直觀觀察之后在手動盤車仔細(xì)觀察泄漏量，如果泄漏量恒定沒有增大增多的趨勢，就可以定論為靜動環(huán)密封圈的問題。如果盤車時(shí)泄漏量有明顯變化則可以判定是動靜環(huán)摩擦副的問題。如果泄漏的液體或氣體順著軸向的方向噴射出來，多可能是動環(huán)密封圈的問題。如果向四周噴射，多事靜環(huán)密封圈的問題。

（2）泄漏發(fā)生在試運(yùn)行的時(shí)期，通常情況下，試運(yùn)行過程中因?yàn)楦咚傩D(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力會使液體或者氣體的泄漏相對減少。因此排除完基本情況以后的泄漏主要就是由于動靜環(huán)摩擦副的損壞引起的，而引起動靜環(huán)摩擦副損壞的原因主要有一下幾點(diǎn)：1）由于異?，F(xiàn)象導(dǎo)致的軸向力增大使得動靜環(huán)分離；2）密封時(shí)候壓縮程度太大而使摩擦副面出現(xiàn)嚴(yán)重的磨損現(xiàn)象；3）動環(huán)密封圈過緊或者靜環(huán)密封圈過松；4）介質(zhì)中有顆粒進(jìn)入強(qiáng)烈的進(jìn)入摩擦副，嚴(yán)重?fù)p傷動靜環(huán)密封端面。

（3）泄漏發(fā)生在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，循環(huán)泵在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中突然出現(xiàn)了泄漏減少的情況，這種情況一般視為機(jī)械已經(jīng)到了使用年限。對于這種較嚴(yán)重的問題也有可能是由于工作情況變復(fù)雜等情況所引起的現(xiàn)象。在工作中如果維護(hù)不合適，比如：1）氣體侵蝕或者抽空或者長時(shí)間的壓力不能合適釋放使得密封設(shè)備損壞；2）回流時(shí)介質(zhì)量大，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中帶起了底部的固體顆粒沉渣等導(dǎo)致的密封損壞；3）機(jī)器休息時(shí)間過長時(shí)候二次啟動時(shí)候沒有手動盤車，摩擦副因?yàn)檎尺B而損壞密封面；4）機(jī)器中介質(zhì)變性，發(fā)生化學(xué)變化，使得聚合性或者結(jié)膠性物質(zhì)產(chǎn)生從而破壞密封面；5）工作情況頻繁變動，介質(zhì)更換過于頻繁；6）非法斷電引起的故障。正常運(yùn)行中的離心泵如果突然發(fā)生泄漏危害是十分嚴(yán)重的，由于離心力的強(qiáng)大，通常會發(fā)生較大的事故或者財(cái)產(chǎn)損失。必須加以重視，及時(shí)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有泄漏苗頭應(yīng)及時(shí)采取措施。準(zhǔn)確的定位故障部位，分析成因。提出解決方案。

3 正常運(yùn)行和維護(hù)中的注意事項(xiàng)

再使用與維護(hù)機(jī)械密封的過程中，應(yīng)該多觀察機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦力情況。避免干摩擦，對于密封的腔體一方面要密封，另一方面要采取可排氣的方法。不至于讓空氣堵塞在密封腔體內(nèi)形成阻塞從而引起壓力異常。另外，在密封運(yùn)行期間還要注意以下事項(xiàng)：

（1）嚴(yán)格按照規(guī)定加入范圍內(nèi)介質(zhì)，使得介質(zhì)壓力正常；

（2）試運(yùn)行期間嚴(yán)格檢查，運(yùn)行期間定時(shí)定期檢查，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理；

（3）愛護(hù)機(jī)器，避免過于頻繁操作；

（4）應(yīng)盡量避免泵抽空、 氣蝕，禁止密封腔內(nèi)無漿液情況下運(yùn)行；

（5）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；避免用水質(zhì)硬的阻封水。

4 結(jié)語

截至目前，過長的脫硫泵機(jī)械密封技術(shù)已經(jīng)非成熟，基本滿足了脫硫循環(huán)的工作需求。只要在使用過程中及時(shí)維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。排除常見故障，冷靜應(yīng)對突發(fā)狀況。采取相應(yīng)的維護(hù)手段與保養(yǎng)方法。就可以安全的使用機(jī)械密封，使它長期處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。這樣的脫硫泵機(jī)械密封就可以達(dá)到平均壽命，延長使用周期。

作者簡介：張傳強(qiáng)（1967-），男，遼寧北票人，工程碩士，研究方向：項(xiàng)目管理領(lǐng)域工程。