給水泵機(jī)封損壞原因分析及處理措施

朱生強(qiáng)

給水泵是確保電廠安全運(yùn)行的重要設(shè)備，針對(duì)三廠區(qū)熱源一期給水泵機(jī)械密封損壞的問(wèn)題，本文通過(guò)機(jī)械密封損壞原因分析吸取的教訓(xùn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況降低給水泵振動(dòng)，改善給水泵機(jī)械密封冷卻水水質(zhì)，改善機(jī)械密封運(yùn)行環(huán)境，較好解決了給水泵機(jī)械密封頻繁損壞的問(wèn)題，取得了較好的效果.

1前言

三廠區(qū)熱源一期除氧給水系統(tǒng)配備長(zhǎng)沙佳能通用泵業(yè)有限公司的DG150-100×10（P）多級(jí)鍋爐給水泵，該泵型系臥式自平衡型結(jié)構(gòu)離心泵，為單吸多級(jí)結(jié)構(gòu)，其吸入口在進(jìn)水段上為垂直向上，吐出口在出水段上為垂直向上，用拉緊螺栓將泵的進(jìn)水段、中段、出水段、次級(jí)進(jìn)水段聯(lián)成一體，軸承驅(qū)動(dòng)端采用圓柱滾子軸承，末端采用圓柱滾子軸承和角接觸球軸承組合結(jié)構(gòu)，采用強(qiáng)制油循環(huán)稀油潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油由液偶油系統(tǒng)提供；泵的進(jìn)水段、中段、出水段之間的密封面均采用密封膠或“0”形圈密封，軸的密封形式為機(jī)械密封。

2給水泵機(jī)封運(yùn)行中存在的問(wèn)題

三廠區(qū)熱源一期給水泵在啟動(dòng)正常后，可連續(xù)運(yùn)行，隨著運(yùn)行周期延長(zhǎng)，機(jī)封漏水量逐漸增大，機(jī)封靠軸端外緣出現(xiàn)積鹽，在運(yùn)行中給水泵臨時(shí)切換或者處理故障停運(yùn)，機(jī)封漏水量顯著加大，以至于過(guò)大而無(wú)法啟動(dòng)。同時(shí)當(dāng)給水泵振動(dòng)增大時(shí)，機(jī)械密封漏水量也會(huì)增大，嚴(yán)重影響給水泵組安全運(yùn)行。

3給水泵機(jī)封損壞原因分析

3.1機(jī)械密封安裝注水靜試泄漏分析

機(jī)械密封安裝調(diào)好后，要進(jìn)行注水靜壓檢查，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(wèn)題；泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)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(wú)明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封固有問(wèn)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(wèn)題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)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。

3.2試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封出現(xiàn)的泄漏分析

給水泵機(jī)械密封經(jīng)過(guò)靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制給水的泄漏。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：

操作中因抽空、氣蝕、憋壓等異?，F(xiàn)象，引起較大的軸向推力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離；安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過(guò)大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷；動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊，彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量；靜環(huán)密封圈過(guò)松，當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí)，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；給水中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副，探傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面；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(guò)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。

3.3正常運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)械密封突然泄漏分析

給水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)械密封突然泄漏少數(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。

空轉(zhuǎn)、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞；給水泵實(shí)際輸出量偏小，大量給水在泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起給水氣化，導(dǎo)致密封失效；流量偏大，導(dǎo)致吸人除氧器底部沉渣，損壞密封；較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，重新起動(dòng)時(shí)沒(méi)有手動(dòng)盤車，摩擦副因粘連而損壞密封面；給水泵運(yùn)行環(huán)境溫度急劇變化；給水泵工況頻繁變化或調(diào)整；停電或故障停機(jī)等。

諸如以上情況給水泵在正常運(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，必須予以高度重視并采取有效措施。

4給水泵機(jī)械密封維修中的教訓(xùn)

4.1彈簧壓縮量不是越人密封效果越好

彈簧壓縮量過(guò)大，可導(dǎo)致摩擦副急劇磨損，瞬間燒損；過(guò)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。

4.2動(dòng)環(huán)密封圈不是越緊越好

機(jī)械密封動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊有害無(wú)益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損，過(guò)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(wú)法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整；三是彈簧過(guò)度疲勞易損壞；四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形，影響密封效果。

4.3靜環(huán)密封圈不是越緊越好

機(jī)械密封靜環(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(guò)緊也是有害的。一是引起靜環(huán)密封因過(guò)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(guò)度受力極易引起碎裂；三是安裝、拆卸困難，極易損壞靜環(huán)。

4.4葉輪鎖緊螺母不是越緊越好

機(jī)械密封泄漏中，軸套與軸之間的泄漏是比較常見(jiàn)的。一般認(rèn)為，軸間泄漏就是葉輪鎖緊螺母沒(méi)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(guò)長(zhǎng)等都會(huì)導(dǎo)致軸間泄漏。鎖緊螺母鎖緊過(guò)度只會(huì)導(dǎo)致軸間墊過(guò)早失效，相反適度鎖緊鎖緊螺母，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)。

4.5機(jī)械密封新的比舊的好

正常情況，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；靜環(huán)如無(wú)過(guò)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)，動(dòng)靜磨合較好，起到了較好的密封作用。

4.6機(jī)械密封拆修總比不拆好

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(méi)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。

5現(xiàn)場(chǎng)處理措施

針對(duì)三廠區(qū)熱源一期給水泵機(jī)械密封泄漏量大，頻繁損壞的現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況主要采取如下措施；

提高給水泵維修質(zhì)量，保證給水泵穩(wěn)定運(yùn)行，振動(dòng)值在0.07um以下，避免給水泵振動(dòng)過(guò)大對(duì)機(jī)械密封的損壞。

加強(qiáng)運(yùn)行管理，保證給水泵穩(wěn)定運(yùn)行，避免給水泵運(yùn)行工況劇烈變化對(duì)機(jī)械密封造成的損壞。

對(duì)機(jī)械密封冷卻水進(jìn)行改造。用除鹽水取代了原來(lái)設(shè)計(jì)的工業(yè)水，提高冷卻水品質(zhì)，改善機(jī)械密封工作環(huán)境，避免機(jī)械密封運(yùn)行中積鹽結(jié)垢，在給水泵變工況運(yùn)行中積鹽或水垢脫落造成機(jī)械密封損壞。

近多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，給水泵機(jī)械密封損壞的原因較多，有檢修的原因，運(yùn)行操作方面的原因，也有工藝設(shè)計(jì)方面的原因，但由于冷卻水水質(zhì)造成的機(jī)械密封泄漏量增大，尤其在給水泵組啟停過(guò)程中，給水泵及前置泵機(jī)封泄漏的現(xiàn)象比較常見(jiàn)。建議在給水泵機(jī)械密封冷卻水工藝設(shè)計(jì)上盡可能選擇水質(zhì)較好的除鹽水，這樣會(huì)大大降低給水泵機(jī)械密封的損耗或維修成本，隆低電廠生產(chǎn)成本。