離心泵機(jī)械密封的失效及處理分析

全海濤

摘 要：作為旋轉(zhuǎn)設(shè)備的一種重要方式，機(jī)械密封具有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如具有較低的泄漏量、較長的使用壽命等等。很多時(shí)候，一旦泵出現(xiàn)了任何問題，相關(guān)的處理人員都會第一時(shí)間想到用機(jī)械密封去解決。接下來就將通過文章的敘述，分析當(dāng)離心泵機(jī)械密封出現(xiàn)失效問題的原因是什么，又應(yīng)該如何解決。

關(guān)鍵詞：離心泵;機(jī)械密封;失效原理;處理方式

0 引言

當(dāng)離心泵出現(xiàn)任何問題，大多數(shù)的處理人員都會想到用機(jī)械密封的方式去解決相關(guān)問題。當(dāng)然，在實(shí)際的處理過程中，機(jī)械密封的使用次數(shù)的確是最多的。因此，人們在生活中已經(jīng)習(xí)慣了用機(jī)械密封的方式去解決離心泵的任何問題。但如果離心泵的機(jī)械密封出現(xiàn)了失效狀況，很多人是不知道應(yīng)該怎么辦的。正因如此，需要分析出離心泵機(jī)械密封失效的原理有哪些，并針對這些原理如何及時(shí)有效的處理，這對于生產(chǎn)有著重要的作用。

1 機(jī)械密封失效的原因

很多人在聽到“機(jī)械密封”這個(gè)詞時(shí)，會以為這是一種工業(yè)技術(shù)。但其實(shí)機(jī)械密封只是一種部件，只不過這個(gè)部件相對于其他零部件來說更加精密，在技術(shù)方面也有著很高的要求。也正是因?yàn)檫@樣，機(jī)械密封的生產(chǎn)過程比較漫長、運(yùn)行時(shí)間很長，其用途也比較廣，并且還具備多種特點(diǎn)，比如功耗低、耐高溫等等。但在實(shí)際的生產(chǎn)當(dāng)中，機(jī)械密封出現(xiàn)失效的情況也是比較常見的，只是頻率不高而已。而造成機(jī)械密封失效的主要原因是因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中，設(shè)備運(yùn)行和操作出現(xiàn)了問題，或是因?yàn)楣に嚄l件比較差導(dǎo)致的。如果機(jī)械密封真的出現(xiàn)了失效的情況，那么將對企業(yè)的發(fā)展和安全生產(chǎn)帶來很大的影響，甚至?xí)?dǎo)致一些生產(chǎn)資源的浪費(fèi)，嚴(yán)重的還會引發(fā)一系列不必要的事故。因此，在正常的生產(chǎn)過程中，企業(yè)會對機(jī)械密封進(jìn)行檢查，并對一些已經(jīng)失效的機(jī)械密封進(jìn)行分析和研究，以此降低再次出現(xiàn)失效的可能性，把可能給企業(yè)帶來的損失降到最低。

1.1 泵抽空或汽蝕的原因

如果工作人員在啟動泵之前沒有進(jìn)行灌泵工作，導(dǎo)致大量的空氣和介質(zhì)在汽化之后，使得離心泵被抽空。也正是因?yàn)檫@樣，在泵的出口處，其壓力無限接近0，也可能會比較接近泵的入口處壓力。除此之外，機(jī)械密封還會出現(xiàn)一種磨損性失效，主要的原因是因?yàn)楦赡Σ粱虬敫赡Σ?。機(jī)械密封出現(xiàn)磨損性失效之后，其主要表現(xiàn)為：第一是在硬環(huán)的表面出現(xiàn)過熱的回火色;第二是在石墨環(huán)的表面出現(xiàn)環(huán)狀溝紋;第三是橡膠圈發(fā)生老化現(xiàn)象[1]。

有一些問題還會引起泵的汽蝕，在水力的沖擊之下，機(jī)械密封會隨著水進(jìn)行快速的軸向震蕩，在此運(yùn)動之下會使動靜環(huán)、輔助密封圈等一系列零配件出現(xiàn)比較嚴(yán)重的損壞，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械密封的整體性破壞。大家可以通過這幾個(gè)現(xiàn)象判斷機(jī)械密封是否出現(xiàn)損壞：第一是彈簧卡住;第二是密封端面磨損情況比較嚴(yán)重;第三是靜環(huán)脫離了原本的位置，最后是石墨環(huán)已經(jīng)有明顯的破裂。

1.2 泵振動幅度大的原因

離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中或多或少都有震動情況，其中的原因包括制作、安裝過程中精度并不統(tǒng)一。當(dāng)離心泵出現(xiàn)震動情況之后，有很多的具體表現(xiàn)：第一是轉(zhuǎn)子不平衡;第二是泵與電機(jī)并不是同一個(gè)心;第三是滾動的軸承出現(xiàn)故障等等。正因如此，在制造和安裝的過程中，包括設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理機(jī)組時(shí)都要盡可能的降低因震動引起的干擾，這樣才能夠把機(jī)械密封失效的負(fù)面影響降到最低。而泵振動幅度過大導(dǎo)致的機(jī)械密封失效還有三個(gè)比較具體原因。首先是電動機(jī)震動常見原因：當(dāng)機(jī)組的軸承出現(xiàn)了比較嚴(yán)重磨損時(shí);轉(zhuǎn)子無法正常停止、動力系統(tǒng)無法平衡時(shí);某些螺絲沒有擰緊或是在安裝過程中沒有正確的安裝時(shí);轉(zhuǎn)子的端環(huán)、籠條出現(xiàn)故障時(shí)，都會引起機(jī)械密封的失效。其次是水泵震動的常見原因：當(dāng)手動盤車的泵軸彎曲、軸承損壞、機(jī)組沒有同心、葉輪與泵殼相碰撞時(shí);軸承與軸徑出現(xiàn)比較嚴(yán)重的損壞或是存在著比較大的間隙時(shí);由于水力不平衡所導(dǎo)致的葉輪無法平衡及葉槽出現(xiàn)堵塞的情況時(shí);進(jìn)水池的水位不夠高時(shí);離心泵的機(jī)組效率在短時(shí)間內(nèi)快速下降時(shí)，都會引起機(jī)械密封的失效。最后是其他原因引起的機(jī)組振動，其中包括出水管道壓力突然發(fā)生比較大的變化、進(jìn)水池水位不夠高、泵和進(jìn)水流道并不適配導(dǎo)致進(jìn)水條件不斷的惡化，這些狀況都將引起機(jī)械密封失效[2]。

1.3 泵軸彎曲造成的機(jī)械密封失效

泵軸在正常彎曲運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，安裝機(jī)械密封的地方會出現(xiàn)比較大的扭曲，其撓度會很大。這樣的情況會導(dǎo)致機(jī)械密封處的受力出現(xiàn)比較嚴(yán)重的失衡，最終使得整個(gè)機(jī)械密封不能達(dá)到原本的效果，其出現(xiàn)泄漏的可能性也會提高很多。如果電機(jī)軸出現(xiàn)了彎曲，動環(huán)由于是隨著軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)的，所以動環(huán)的運(yùn)動軌跡必定無法與靜環(huán)實(shí)現(xiàn)平衡狀態(tài)。這樣一來，整體的受力并不平均，導(dǎo)致安裝機(jī)械密封的地方無法完全的貼合，最終導(dǎo)致機(jī)械密封的失效。

1.4 操作方面引起的機(jī)械密封失效

如果工作人員在啟動泵之前沒有打開入口閥，那么會在一定程度上影響到機(jī)械密封的密封效果，沒有潤滑作用最終導(dǎo)致失效。而自信污水泵因?yàn)槠湓趩舆^程中沒有任何介質(zhì)，所以工作人員在啟動之后一定要打開冷卻水，并在此過程中確保準(zhǔn)確的壓力和流量。如果工作人員遺漏了某一個(gè)環(huán)節(jié)，很有可能引起干摩擦作用，引起機(jī)械密封的失效。

2 應(yīng)當(dāng)如何消除機(jī)械密封的失效

2.1 如何消除泵抽空和汽蝕

在實(shí)際的生產(chǎn)工作當(dāng)中，我們應(yīng)當(dāng)機(jī)械密封出現(xiàn)了失效情況，可以采取消除泵抽空和汽蝕的方式進(jìn)行處理。這種解決辦法有兩種具體的實(shí)施措施[3]。

第一種是消除安裝調(diào)試振動源。當(dāng)在現(xiàn)場安裝一些設(shè)備如泵、電機(jī)、現(xiàn)場管路以及底座等時(shí)，相關(guān)的工作人員一定要進(jìn)行認(rèn)真的檢查和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌殃P(guān)。對現(xiàn)場的一些操作比如維修、調(diào)節(jié)等等，一定要逐一進(jìn)行檢查，這樣才能降低失效的可能性。在生產(chǎn)過程中，要對不斷的提升泵的汽蝕能力，使其能夠適應(yīng)各種裝置對汽蝕額度要求。當(dāng)然，在實(shí)際的制造裝配的時(shí)候，工作人員一定要按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范進(jìn)行。保證泵的汽蝕能力能夠匹配現(xiàn)場的實(shí)驗(yàn)裝置。為泵提供更好的安裝條件，這需要現(xiàn)場的安裝人員以及工況調(diào)節(jié)人員進(jìn)行深度的配合才能達(dá)到。在相關(guān)人員進(jìn)行泵產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作時(shí)，一定要充分的考慮到后期泵的安裝環(huán)境和安裝條件，并對振動的原因進(jìn)行仔細(xì)的研究和分析，制定出合理的解決方案，以此根治振動問題。

第二種方式是消除操作泵抽空以及汽蝕源。這種方式首先要控制介質(zhì)的溫度，正常壓力的情況下要把介質(zhì)的溫度控制在八十度以下;其次是需要工作人員提高泵入口的靜壓，使其入口的壓力能夠控制在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)[4]。

2.2 如何消除泵振動過大

要想消除泵振動過大的情況，就需要使轉(zhuǎn)子的徑向跳動幅度在0.03到0.05mm之間，同時(shí)還要保證電機(jī)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)的振動幅度小于0.03mm，在其正常的工作溫度下能夠保持泵與電機(jī)的同心度，并且還要注意軸向、徑向，使其不超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，在操作過程中，任何工作都要按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，這樣才能夠徹底的根治振動問題。

2.3 如何消除泵軸彎曲

消除泵軸彎曲主要是需要校正轉(zhuǎn)子的平衡情況，如果無法校正的話就要及時(shí)的換一個(gè)新的軸。如果軸套出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的磨損，那么就要及時(shí)進(jìn)行更換，避免使軸的彎曲程度進(jìn)一步擴(kuò)大[5]。

3 結(jié)束語

造成機(jī)械密封失效的原因有很多，并且這些原因之間還會相互作用。因此在正常生產(chǎn)過程中，工作人員一定要及時(shí)對這些零配件進(jìn)行檢查，盡量在出問題之前發(fā)現(xiàn)，將發(fā)生事故的可能性降到最低。

參考文獻(xiàn)：

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