淺談機械密封

于海宇 張彥財 劉向陽

摘 要：隨著工業(yè)企業(yè)流程化、自動化水平的不斷提高，設(shè)備穩(wěn)定性、可靠性顯得尤為重要。目前機械密封在泵類產(chǎn)品中的應(yīng)用非常廣泛，而隨著產(chǎn)品技術(shù)水平的提高和節(jié)約能源的要求，機械密封的應(yīng)用前景將更加廣泛。

關(guān)鍵詞：機械密封；化工機械；泄漏

據(jù)統(tǒng)計60%機械設(shè)備非計劃停車事故與密封故障造成泄漏有直接聯(lián)系，密封性能已成為評定機械產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要指標。隨著密封技術(shù)水平的不斷提高，機械密封以其性能可靠、泄漏量少、使用壽命長、功耗低、無需經(jīng)常檢修，廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工企業(yè)的工業(yè)泵中。本人通過近五年對機械密封的使用，總結(jié)出機械密封在工業(yè)泵上檢修、維護的一些經(jīng)驗，使機械密封的泄漏得到了一些改善。

機械密封是流體機械和動力機械中重要的密封裝置，它對整臺機器設(shè)備、整套裝置甚至對整個生產(chǎn)過程的安全性都有很大的影響，是機械設(shè)備防漏、節(jié)能以及控制環(huán)境污染的重要基礎(chǔ)件。

1 機械密封的原理及要求

機械密封又叫端面密封，它是一種轉(zhuǎn)動機械的軸封裝置，指由至少一對垂直于轉(zhuǎn)動軸的端面在補償機構(gòu)彈力的作用以及密封元件的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。它的主要作用是將易泄漏的軸向密封改變?yōu)檩^難泄漏的端面密封。機械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、彈性元件和密封元件組成。其中動環(huán)隨泵軸一起旋轉(zhuǎn)，動環(huán)和靜環(huán)緊密貼合組成密封面，以防止介質(zhì)泄漏。動環(huán)靠密封室中彈性元件的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上，可使泵在不運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，保持端面貼合，保證密封介質(zhì)不外漏，并防止雜質(zhì)進入密封端面；在泵運轉(zhuǎn)時可形成一層極薄的液體膜而達到密封的目的。密封元件用于密封住動環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙，同時彈性元件對泵的振動、沖擊起緩沖作用。機械密封在實際運行中是與泵的其它零部件一起組合起來運行的，機械密封的正常運行與它的自身性能、外部條件都有很大的關(guān)系。我們要首先保證自身的零件性能、輔助密封裝置和安裝的技術(shù)要求，使機械密封發(fā)揮它應(yīng)有的作用。

2 離心泵機械密封泄漏原因分析與處理

對一般通用離心泵機械密封的泄漏原因進行了分析，并對各種泄漏現(xiàn)象以及可能引起泄漏的部位進行了說明，同時，對一般通用離心泵機械密封在檢修中可能出現(xiàn)的問題做了簡要說明。

3 機械密封泄漏點匯總

通用離心泵機械密封種類繁多，型號各異，但它們的泄漏點基本上都表現(xiàn)在五處：①動、靜環(huán)端面處；②靜環(huán)與靜環(huán)盒的輔助密封處；③動環(huán)與軸套的輔助密封處；④靜環(huán)盒與密封泵體之間的密封處；⑤軸套與泵軸之間的密封處。

4 機械密封泄漏的原因分析及處理

一般泵用機械密封在安裝后都要經(jīng)過靜態(tài)和動態(tài)的試驗，以確認機械密封是否泄漏，如發(fā)現(xiàn)有泄漏時，便于及時進行維修。另外，在正常運轉(zhuǎn)時也可能突然出現(xiàn)泄漏，此時可以根據(jù)情況進行綜合分析，確認導(dǎo)致機械密封泄漏的真正原因，便于解決。下面就靜壓試驗時泄漏、周期性或陣發(fā)性泄漏和經(jīng)常性泄漏3種情況分別進行說明。

4.1 靜壓試驗時泄漏

①密封端面安裝時碰傷、變形、損壞；②密封端面間安裝時夾入顆粒狀雜質(zhì)；③密封端面由于定位螺釘松動或沒有擰緊，壓蓋沒有壓緊；④機器設(shè)備精度不夠，使密封端面沒有貼合；⑤動靜環(huán)密封面未被壓緊或壓縮量不夠或損壞；⑥軸套漏，則是軸套密封圈裝配時未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。處理：加強裝配時的檢查、清洗；嚴格按技術(shù)要求進行裝配。

4.2 周期性或陣發(fā)性泄漏

①轉(zhuǎn)子組件軸向竄動量太大。處理：調(diào)整推力軸承，使軸的軸向竄動量控制在正常范圍內(nèi)；②轉(zhuǎn)子組件周期性振動。處理：找出原因并予以消除。

4.3 經(jīng)常性泄漏

4.3.1由于密封端面缺陷引起的經(jīng)常性泄漏

①彈簧壓縮量（機械密封壓縮量）太小，密封端面無法壓緊；②彈簧壓縮量太大，石墨動環(huán)龜裂；③動、靜環(huán)損傷或裂紋；④密封端面磨損，補償能力消失。處理：更換有缺陷的或損壞的密封環(huán)。

4.3.2 由輔助密封圈引起的經(jīng)常性泄漏

①密封圈的材料不對，耐磨、耐腐、耐溫，抗老化性能太差，以致過早發(fā)生變形、硬化、破裂、融解等；②“O”形密封圈的壓縮量不對，太大，容易裝壞，太小，密封效果不好；③安裝密封圈的軸（或軸套）、密封端蓋和密封腔，在“O”形密封圈推進的表面有毛刺倒角不光滑或角倒圓不夠大。處理：對毛刺和不光滑的倒角，應(yīng)適當(dāng)修整平滑，適當(dāng)加大圓弧和倒角，修整平滑。

4.3.3 由于彈簧缺陷引起的泄漏

①彈簧端面偏斜；②多彈簧型機械密封，各彈簧之間的自由高度差太大。

4.3.4 由于轉(zhuǎn)子引起的經(jīng)常性泄漏

如轉(zhuǎn)子振動引起的泄漏。

4.3.5 由于介質(zhì)的問題引起的經(jīng)常性泄漏

①介質(zhì)里有懸浮性微?；蚪Y(jié)晶長時間積聚，結(jié)果堵塞在動環(huán)與軸套之間、彈簧之間，彈簧與彈簧座之間，使補償密封環(huán)不能浮動，失去補償緩沖作用；②介質(zhì)里的懸浮微?；蚪Y(jié)晶堵在密封端面間，使密封端面迅速磨損。處理：開車前要先開啟沖洗冷卻液閥門，過一段時間再盤車開車，如加大沖洗冷卻液；適當(dāng)提高介質(zhì)入口溫度。

參考文獻：

[1]顧永權(quán).流體動密封[M].北京：中國石化出版社，1992.

作者簡介：

于海宇（1988- ），男，漢族，河北衡水人，本科，畢業(yè)于燕山大學(xué)里仁學(xué)院，現(xiàn)有職稱：初級工程師（助理工程師），研究方向：機械密封。