機(jī)泵機(jī)械密封泄漏的原因及措施探討

高寶峰

摘要：機(jī)封泄漏的原因有其多樣性，如裝置本身的缺陷，密封沖洗水存在的問題，介質(zhì)對密封環(huán)有一定的腐蝕，機(jī)械密封裝配方法存在的問題。要想徹底解決機(jī)械密封故障率高的問題，就要從造成機(jī)械密封泄漏的根源著手，先解決工藝、設(shè)備、操作、檢修上存在的問題，提出以下幾點建議：在泵出口加電接點壓力表;進(jìn)行設(shè)備改造，將原有雙端面機(jī)械密封改為單端面封閉波紋管機(jī)械密封;尋找適應(yīng)特殊介質(zhì)的機(jī)械密封材料，重點考慮使用陶瓷密封環(huán)、四氟包覆O型圈;杜絕由于操作不當(dāng)給設(shè)備造成的損害。

關(guān)鍵詞：機(jī)泵機(jī)械;密封泄漏;原因

1 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)分析

機(jī)械密封是屬于動態(tài)密封，其原理是利用彈性元件的彈力與介質(zhì)的軸向作用力相互作用，使之平衡，然后起到密封的效果。目前機(jī)泵機(jī)械密封包含多個類型，比如有小彈簧的，波紋管的等等。不過，機(jī)泵機(jī)械密封也經(jīng)常會出現(xiàn)泄露問題，一般泄漏點都發(fā)生在這幾個位置：動環(huán)端面處與靜環(huán)端面處、動環(huán)與輔助密封圈處、靜環(huán)與輔助密封圈處、軸套和動環(huán)之間以及泵蓋和壓蓋處。

2 機(jī)泵機(jī)械密封泄漏的原因分析

2.1 長時間運(yùn)行

長時間運(yùn)行是導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏的重要因素之一，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：由于機(jī)泵機(jī)械密封長期處于工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)子的軸向竄量會不斷變大，隨之軸與輔助密封的過盈量也不斷變大，動環(huán)與軸的摩擦力也相應(yīng)的增加，在這一過程中動靜環(huán)磨損無法得到位移補(bǔ)償，從而導(dǎo)致機(jī)械密封失效。針對這一情況，要做好機(jī)械密封的日常維護(hù)或切換其他機(jī)泵運(yùn)行，在重新安裝時要保證軸向竄量小于0.Imm，軸和輔助密封之間不要緊密連接在一起，確保動環(huán)能夠在軸上自由的活動。在機(jī)泵工作時，泵軸極易發(fā)生周期振動，這樣一來會大大縮短機(jī)械密封的使用年限。針對這一情況，要依據(jù)相關(guān)的技術(shù)要求及時檢查與維護(hù)，從根本上消除因振動引起的泄漏問題。還要做好泵入口處的清理，防止較大顆?；烊虢橘|(zhì)中，引起摩擦副的泄露。針對具有腐蝕性的介質(zhì)，要選擇較高質(zhì)量的材料，以防止因腐蝕造成泄露。

2.2 機(jī)泵操作人員的經(jīng)驗不足

在進(jìn)行機(jī)泵安裝施工的時候必須執(zhí)行相關(guān)技術(shù)要求，保證安裝質(zhì)量，防止因安裝不合格引進(jìn)的密封失效。在機(jī)泵安裝完畢后，在經(jīng)過靜試后可能會出現(xiàn)泄漏，此時機(jī)泵運(yùn)行所產(chǎn)生的離心力會起到阻止人質(zhì)泄漏的作用。所以，這時候出現(xiàn)泄漏可能是因動靜環(huán)摩擦副磨損引起的。

2.3 密封端面磨損

在機(jī)泵工作的時候，會有一些雜質(zhì)混進(jìn)端面密封元件當(dāng)中，對端面造成磨損，引起密封泄漏。另外，在機(jī)泵工作的時候，當(dāng)內(nèi)部循環(huán)發(fā)生擁堵，或是循環(huán)液出現(xiàn)損耗時，會導(dǎo)致密封端面干摩擦，從而造成靜環(huán)損壞，引起泄露問題;對高溫泵進(jìn)行降溫的循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部經(jīng)常會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，使密封環(huán)內(nèi)邊出現(xiàn)損壞，引起泄露問題。

2.4 摩擦生溫

高溫泵運(yùn)行過程中，如果溫度超過了石墨環(huán)限制的溫度，就會引起摩擦面周圍的樹脂碳化，引起機(jī)械密封失效;如果溫度超過了密封元件的限制溫度，就會使得元件不斷硬化，從而彈性越來越小，最終會引起泄漏;在機(jī)泵工作中，如果密封端面形成的熱能得不到快速傳遞，會將端面間的液膜融化，從而引起機(jī)泵的泄漏。

3 應(yīng)對機(jī)泵機(jī)械密封泄漏的措施

3.1 防范機(jī)械密封泄漏常見問題的措施

在分析機(jī)泵機(jī)械密封出現(xiàn)故障的原因時發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)問題的主要原因就是沒有做好日常的檢查維護(hù)，或者是采用的維護(hù)措施不恰當(dāng)。所以，為了避免機(jī)泵機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏必須加強(qiáng)對其的保養(yǎng)和維護(hù)，保障機(jī)械的生產(chǎn)運(yùn)行。機(jī)泵機(jī)械密封經(jīng)常出現(xiàn)的問題、出現(xiàn)問題的員和具體的防范措施有：

3.1.1 出現(xiàn)發(fā)熱、磨損和發(fā)煙之類的問題，主要原因及防范措施有①端面的寬度過大，可以采取減小端面寬度，降低彈簧壓力的方法來防范;②靜動環(huán)端面粗糙，可以采取提高端面光潔度的方式防范;③冷卻效果和潤滑情況不佳，可以采取改善冷卻措施和潤滑情況的方式防范;④端面不耐高溫和腐蝕，可以采取更換耐腐蝕和高溫的靜動環(huán)來防范。

3.1.2 出現(xiàn)間歇性泄露的問題，主要原因是泵操作缺乏平穩(wěn)性，壓力出現(xiàn)變動，可以采取的防范措施是穩(wěn)定機(jī)泵的操作壓力。

3.1.3 出現(xiàn)經(jīng)常性的泄露問題，主要原因和防范措施有①泵軸的振動嚴(yán)重，可以采取停車檢修，解決泵軸竄動問題來防范;②摩擦表面損傷或不平，可以采取更換或者淹沒摩擦面來防范;③彈簧力度不夠或者偏心，可以采取更換或者調(diào)整彈簧來防范;④密封定位不準(zhǔn)確，可以采取調(diào)整密封定位的方式來防范。

3.1.4 出現(xiàn)嚴(yán)重泄露的問題，主要原因和防范措施有①摩擦副出現(xiàn)損壞斷裂，可以采取檢查和更換靜環(huán)和動環(huán)的方式防范;②動環(huán)不沿軸向移動，可以采取檢查彈簧力和止推環(huán)情況來防范。

3.2 制造方面的改進(jìn)措施

從制造方面來探討對密封效果的改進(jìn)措施，首先要求制造廠商選擇合理、合格、高質(zhì)量的輔助密封材料，保證材料上的基本性能的滿足。同時在整個零件的設(shè)計過程中應(yīng)采用合格的制造生產(chǎn)工藝，避免單獨為了追求生產(chǎn)效率而使用質(zhì)量不高的材質(zhì)和隨意改變生產(chǎn)流程的事件發(fā)生。

3.3 選型方面的改進(jìn)措施

對于機(jī)泵的機(jī)械密封裝置來說，選用合適的密封裝材料是確保密封效果的重要途徑一般來說，靜、動環(huán)的常用材料包括硬質(zhì)合金、碳化硅和樹脂石墨等具體選則不僅要看材料本身的性能（包括導(dǎo)熱性、耐磨性、強(qiáng)以及剛度等），還要重視所選材料是否與使用工況相只有確保所選材料各方面的性能都滿足具體工況的使用要求，才能確保機(jī)械密封的效果達(dá)到最佳，進(jìn)而也才育有效防止泄漏問題的發(fā)生。

3.4 安裝方面的改進(jìn)措施

提高機(jī)械密封裝置的安裝質(zhì)量才能更好的提升設(shè)備的使用壽命。在實際的密封裝置的安裝過程中，一定要保證所選用的安裝技術(shù)人員要有足夠的責(zé)任心，保證在生產(chǎn)過程中，每一個零件的生產(chǎn)過程都要嚴(yán)格準(zhǔn)守相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范，同時努力提升自己的技術(shù)能力來保證安裝過程中的靈活作業(yè)能力，由于機(jī)械密封的性能對機(jī)泵工作的可靠性和平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)具有極為重要的作用和影響，提高密封質(zhì)量才能更好的杜絕密封泄漏現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而降低機(jī)泵的事故率，提高密封零件的工作壽命和質(zhì)量才能更好的保證設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。

4 結(jié)束語

機(jī)泵的安全和正常運(yùn)行，需要保證機(jī)械密封裝置質(zhì)量有可靠的保障。為了避免機(jī)泵機(jī)械密封裝置出現(xiàn)泄漏，需要對可能造成泄漏的原因詳加分析，并改進(jìn)機(jī)泵機(jī)械密封裝置的設(shè)計、選型和安裝。

參考文獻(xiàn)：

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[2]朱世勇.機(jī)泵機(jī)械密封泄漏原因分析及對策研究[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（04）：121.

（作者單位：中化天津港石化倉儲有限公司）