離心泵機(jī)械密封失效原因分析

程欣

摘要：隨著我國工業(yè)現(xiàn)化建設(shè)工作的持續(xù)推進(jìn)，機(jī)械密封在離心泵中的應(yīng)用范圍變得越來越廣，特別是在輸送易燃、易爆、有毒介質(zhì)時穩(wěn)定的機(jī)械密封能夠大幅度的提升工業(yè)生產(chǎn)生活的安全性。離心泵的運(yùn)行性與機(jī)械密封的有效性有著直接的聯(lián)系，如果機(jī)械密封失效，那么離心泵的運(yùn)行穩(wěn)定性將會受到破壞，甚至?xí)斐蓢?yán)重的安全生產(chǎn)事故。本文以YID100-80-200型離心泵作為研究對象，探討了YID100-80-200型離心泵中機(jī)械密封頻繁出現(xiàn)失效的原因，并結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)提出YID100-80-200型離心泵中機(jī)械密封優(yōu)化改進(jìn)方案，希望能夠?yàn)殡x心泵機(jī)械密封失效原因分析研究提供新的參考思路。

關(guān)鍵詞：離心泵;機(jī)械密封失效;原因分析

一、YID100-80-200型離心泵應(yīng)用情況

YID100-80-200型離心泵在投產(chǎn)投用后的前幾個月出現(xiàn)機(jī)械密封頻頻失效的問題，以至于離心泵內(nèi)部所裝置的膠體轉(zhuǎn)料在尚未運(yùn)送至振動篩時內(nèi)部的膠體出現(xiàn)泄漏，不僅干擾了生產(chǎn)秩序，降低了整體的工作效率，還增加了車間的維修費(fèi)用以及相關(guān)維修工作人員的工作強(qiáng)度。根據(jù)維修部門反饋的YID100-80-200型離心泵維修統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，YID100-80-200型離心泵中機(jī)械密封的使用壽命僅有15天左右，難以滿足現(xiàn)階段生產(chǎn)管理的需求。為此，開展YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封原因分析以及技術(shù)改造研究，不僅能夠有效的延長YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封整體的使用壽命，還能夠提升整體的生產(chǎn)管理效率。

二、YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封失效原因分析

1.YID100-80-200型離心泵振動頻率超過機(jī)械密封負(fù)荷狀態(tài)

YID100-80-200型離心泵在使用過程中存在一定程度的振動問題，之所以會存在振動問題，是因?yàn)閅ID100-80-200型離心泵自身的軸承穩(wěn)定性較差，致使機(jī)泵不同心，從而出現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡的問題。YID100-80-200型離心泵在振動的過程中會出現(xiàn)動環(huán)以及靜環(huán)之間的無效分離，導(dǎo)致YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封的液膜受到嚴(yán)重的破壞，如果在運(yùn)輸YID100-80-200型離心泵的過程中有雜質(zhì)顆粒進(jìn)入，那么雜質(zhì)顆粒將會對YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封造成更加嚴(yán)重的磨損，從而出現(xiàn)YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封失效的現(xiàn)象。

2.YID100-80-200型離心泵中泵氣蝕現(xiàn)象的干擾

離心泵中泵氣蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生主要源自于兩個方面，第一個方面是離心泵自身的裝置系統(tǒng)操作在設(shè)置時存在不合理的現(xiàn)象，第二個方面是離心泵自身的泵入口氣蝕性能較差，以至于在使用離心泵的過程中由于離心泵轉(zhuǎn)速過高或者是周圍生產(chǎn)環(huán)境溫度的提升等問題，使得離心泵的泵入口出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象。當(dāng)YID100-80-200型離心泵出現(xiàn)泵氣蝕現(xiàn)象現(xiàn)象時，此時將會產(chǎn)生大量的氣泡，這些氣泡不僅會沖擊機(jī)械密封表面，導(dǎo)致YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封失效，還會附著在機(jī)械密封周圍，使得機(jī)械密封的液膜無法順利形成。

3.YID100-80-200型離心泵存在泵軸彎曲的現(xiàn)象

YID100-80-200型離心泵所采取的機(jī)械密封是典型的旋轉(zhuǎn)軸向的接觸式動密封，在相對旋轉(zhuǎn)的過程中達(dá)到Y(jié)ID100-80-200型離心泵密封的效果。然而，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，泵軸可能會存在彎曲的現(xiàn)象，從而打破了YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封之間均勻受力的穩(wěn)定性，破壞了YID100-80-200型離心泵的密封效果，從而出現(xiàn)膠體物料泄漏的現(xiàn)象。

4.YID100-80-200型離心泵存在操作不合理的現(xiàn)象

如果相關(guān)工作人員在使用YID100-80-200型離心泵時沒有及時打開入口閥，那么將會導(dǎo)致YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封潤滑性能受到破壞，從而出現(xiàn)干摩擦的現(xiàn)象，進(jìn)而影響YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封的性能。

三、YID100-80-200型離心泵中機(jī)械密封優(yōu)化改進(jìn)方案

1.結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)要求重新選擇YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封的類型

一方面，為了能夠?qū)崿F(xiàn)YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封的重新選型，應(yīng)當(dāng)積極主動與廠家技術(shù)人員交流，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)要求以及現(xiàn)場查看的方式來確定YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封的類型。與此同時，為了能夠切實(shí)有效的降低離心泵機(jī)械密封優(yōu)化的整體成本，在選型時應(yīng)當(dāng)盡可能的在YID100-80-200型離心泵不換型的前提下開展工作。另一方面，結(jié)合實(shí)際的膠體物料的運(yùn)輸需求，最后選擇了集裝式機(jī)械密封。與原先的普通雙端面機(jī)械密封相比，集裝式機(jī)械密封在替換的過程中只需要緊固密封盒上的四個螺栓即可，有效的降低了人為安裝誤差問題的發(fā)生幾率。從集裝式機(jī)械密封安裝的角度來看，集裝式機(jī)械密封實(shí)現(xiàn)了整裝整拆的設(shè)計(jì)需求，相關(guān)技術(shù)人員不需要刻意的調(diào)整YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封的尺寸，避免了額外的成本開支。與此同時，集裝式機(jī)械密封具有結(jié)構(gòu)緊湊以及體積小等特定，借助于定位機(jī)構(gòu)的形式提升了彈簧的壓縮量，有效的延長了在YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封的使用壽命，降低相關(guān)維修工作人員的工作強(qiáng)度。

2.YID100-80-200型離心泵集裝式機(jī)械密封參數(shù)

為了能夠充分的發(fā)揮出YID100-80-200型離心泵集裝式機(jī)械密封的功效，應(yīng)當(dāng)對YID100-80-200型離心泵集裝式機(jī)械密封參數(shù)重新進(jìn)行調(diào)整，從而確定介質(zhì)溫度以及介質(zhì)黏度等重要參數(shù)，確保YID100-80-200型離心泵能夠在正常的生產(chǎn)過程中“不掉鏈子”。由于YID100-80-200型離心泵的主要用途是運(yùn)輸膠體物料，再加上膠體物料內(nèi)部可能會含有少量硬雜質(zhì)顆粒，為此，需要對集裝式機(jī)械密封的動環(huán)以及靜環(huán)重新進(jìn)行調(diào)整，其中動環(huán)則主要以硬質(zhì)合金為主，充分發(fā)揮出硬質(zhì)合金硬度高以及耐磨系數(shù)較低的特點(diǎn)。而靜環(huán)則選擇無壓燒結(jié)的碳化硅。之所以會采取硬質(zhì)合金以及碳化硅的組合形式，是因?yàn)楫?dāng)硬質(zhì)合金以及碳化硅在應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的摩擦力能夠更好的適應(yīng)YID100-80-200型離心泵所運(yùn)輸?shù)奈锪闲枨?，確保集裝式機(jī)械密封能夠在面對硬雜質(zhì)顆粒時能夠有效的延長離心泵集裝式機(jī)械密封的使用壽命，切實(shí)有效的降低離心泵集裝式機(jī)械密封失效問題的發(fā)生幾率，具有極高的應(yīng)用性價(jià)比。由于YID100-80-200型離心泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到2950r/min，因此，應(yīng)當(dāng)以多彈簧結(jié)構(gòu)形式為主，為了確保YID100-80-200型離心泵集裝式機(jī)械密封端面比壓的穩(wěn)定性能夠保持在合理的區(qū)間范圍內(nèi)，相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)根據(jù)應(yīng)YID100-80-200型離心泵所運(yùn)輸?shù)奈锪弦约皩?shí)際的生產(chǎn)環(huán)境來重新核算機(jī)械密封的彈簧比壓、平衡系數(shù)及端面比壓等參數(shù)，避免出現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下集裝式機(jī)械密封端面比壓的穩(wěn)定性受到破壞，從而出現(xiàn)離心泵機(jī)械密封失效問題。YID100-80-200型離心泵所選擇的密封圈則主要以氟橡膠FKM為主，墊片在選擇時需要考慮材質(zhì)是否耐高溫，目前PTFE材質(zhì)的耐高溫性能較好，可以納入到選擇范圍內(nèi)，且技術(shù)人員在選擇密封圈的金屬時主要以304不銹鋼為主，能夠有效的降低金屬腐蝕等問題的發(fā)生。

四、結(jié)束語

綜上所述，泵氣蝕現(xiàn)象以及操作不合理等問題都會導(dǎo)致離心泵機(jī)械密封的性能受到破壞，為此，結(jié)合實(shí)際的生產(chǎn)要求重新選擇YID100-80-200型離心泵機(jī)械密封的類型，從而調(diào)整集裝式機(jī)械密封參數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]左志強(qiáng)，段小蒙，徐民.ZDF自平衡多級離心泵機(jī)械密封失效原因分析及解決方案[J].山東化工，2016，45（07）：79-80.

[2]姜文全，楊帆，賀啟良，李玉秀.ERPN32-200離心泵機(jī)械密封失效原因分析[J].遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，33（03）：70-74.

[3]李廣，耿麗媛，林紀(jì)華，徐帥.離心泵機(jī)械密封失效分析及對策[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2015（04）：37-39.