水泵機(jī)械密封故障原因分析及處理措施

王紅波

（內(nèi)蒙古五湖泵業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古烏海 016000）

0 引言

水泵使用機(jī)械密封可以有效防止水體的滲漏，保證水泵運(yùn)行穩(wěn)定和可靠，因此在實(shí)踐中科學(xué)的選擇和使用機(jī)械密封有一定的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。分析機(jī)械密封的具體應(yīng)用發(fā)現(xiàn)影響其密封效果的因素較多，因此在實(shí)踐中需要對(duì)影響因素做全面的掌握，確定機(jī)械密封的運(yùn)行參數(shù)，可以基于標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)對(duì)影響因素做調(diào)整，以便各要素更好地適應(yīng)機(jī)械密封的使用，機(jī)械密封效果的發(fā)揮也會(huì)更加顯著[1]?？偨Y(jié)機(jī)械密封的具體使用可知，技術(shù)故障會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，因此分析故障原因并探討處理對(duì)策具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 水泵機(jī)械密封

機(jī)械密封是一種能夠防止水體發(fā)生滲漏的裝置，通過(guò)對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸的接觸面施加壓力，在輔助密封的配合下保持貼合的狀態(tài)，可有效防止流體滲透。對(duì)水泵的密封做分析發(fā)現(xiàn)其存在最多的故障是滲漏，而且滲漏是水泵需要維修的重要原因[2]。在實(shí)踐中，機(jī)械密封的質(zhì)量會(huì)對(duì)水泵的運(yùn)行效率和工作的穩(wěn)定性造成影響。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新材料在生產(chǎn)實(shí)踐中不斷得到應(yīng)用，水泵機(jī)械密封的材料也有了明顯的改變。其中，合金材料在水泵密封中起著顯著的作用，不僅減少滲漏情況，并且改善了耗電狀態(tài)。合金材料的利用對(duì)安裝要求有了明顯提升，且操作的復(fù)雜性在提升，材料的價(jià)格等也有了明顯提升。

2 水泵機(jī)械密封故障原因分析

水泵機(jī)械密封的型號(hào)多樣，各種型號(hào)密封使用中比較容易發(fā)生水體泄漏的地方有：軸套與軸、靜動(dòng)環(huán)之間以及動(dòng)環(huán)和軸套之間。某些位置發(fā)生滲漏比較容易解決，但有些位置出現(xiàn)滲漏不能直接判斷，需要分析驗(yàn)證后才能準(zhǔn)確地界定。

基于實(shí)踐分析可知，在確定水泵機(jī)械密封問(wèn)題時(shí)候需要強(qiáng)調(diào)3 點(diǎn)工作：①在機(jī)械密封完成之后需要對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)分析，基于試驗(yàn)觀察泄漏的程度[3]。一般來(lái)講，如果泄漏量較小，說(shuō)明是靜環(huán)或動(dòng)環(huán)出現(xiàn)了問(wèn)題，如果泄漏量比較大，一般是由于兩者之間存在著比較嚴(yán)重的摩擦問(wèn)題；②水泵在水中長(zhǎng)時(shí)間放置后，水中含有的一些酸堿性物質(zhì)會(huì)使動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的橡膠老化，老化引發(fā)的密封不嚴(yán)會(huì)導(dǎo)致泄漏。另外，動(dòng)靜環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中雜質(zhì)進(jìn)入會(huì)導(dǎo)致摩擦面受到損傷，進(jìn)而引發(fā)滲漏問(wèn)題[4]；③機(jī)械密封試運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)滲漏情況。分析可知水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)出現(xiàn)離心力，這種情況下水泵滲漏的主要原因是摩擦面受損。具體原因包括：①運(yùn)行過(guò)程中，抽空會(huì)引發(fā)比較大的軸向力，導(dǎo)致靜動(dòng)環(huán)之間出現(xiàn)接觸面分離的情況；②顆粒狀的物體進(jìn)入摩擦面后會(huì)導(dǎo)致摩擦面出現(xiàn)損傷；③械密封橡膠圈老化后彈簧會(huì)失去彈性而引發(fā)滲漏。

3 水泵機(jī)械密封故障處理措施

滲漏會(huì)影響水泵功效的發(fā)揮，因此在實(shí)踐中出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。水泵機(jī)械密封故障的原因不同，具體的處理措施也會(huì)不同（圖1）。

圖1 水泵機(jī)械密封失效形式

3.1 磨損導(dǎo)致的泄漏問(wèn)題處理

基于實(shí)踐分析可知，磨損導(dǎo)致的泄漏在水泵機(jī)械密封故障中比較常見(jiàn)，此類故障的解決，首先要明確造成磨損的具體原因[5]。如果是水泵機(jī)械密封存在著磨損故障，運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有異常的聲響，基于此種情況可以判斷故障的可能為兩種因素導(dǎo)致：①封口處潤(rùn)滑液不足。潤(rùn)滑液的主要作用是潤(rùn)滑，如果存在異常聲響，可能出現(xiàn)了潤(rùn)滑不足、機(jī)械部位直接接觸導(dǎo)致磨損?？梢酝ㄟ^(guò)增加沖洗管線和擴(kuò)大管徑來(lái)解決；②動(dòng)靜環(huán)面粗糙導(dǎo)致的泄漏。動(dòng)靜環(huán)面在水泵正常運(yùn)行狀態(tài)下應(yīng)該是光滑的，但在其表面受到磨損時(shí)其會(huì)出現(xiàn)粗糙的情況，導(dǎo)致密封效果下降，進(jìn)而引發(fā)泄漏問(wèn)題。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是提升端面光滑度。如果在故障分析中發(fā)現(xiàn)摩擦副搭配不當(dāng)?shù)那闆r，需要及時(shí)更換摩擦副。簡(jiǎn)單來(lái)講，磨損導(dǎo)致的泄漏在水泵機(jī)械密封實(shí)際應(yīng)用中比較常見(jiàn)，分析導(dǎo)致磨損的具體原因并及時(shí)處理，以保證機(jī)械密封應(yīng)用效果。

3.2 周期性泄漏問(wèn)題處理

水泵機(jī)械密封周期性泄漏對(duì)水泵的運(yùn)行有顯著影響，所以在實(shí)踐中需要對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理[6]。針對(duì)周期性泄漏的處理措施：①如果是因?yàn)檗D(zhuǎn)子的動(dòng)作頻率過(guò)快而導(dǎo)致動(dòng)環(huán)補(bǔ)位不及時(shí)引發(fā)的周期性泄漏，需要基于水泵的運(yùn)行情況對(duì)轉(zhuǎn)子的動(dòng)作頻率進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，使其能夠和動(dòng)環(huán)的運(yùn)動(dòng)保持協(xié)調(diào)性；②如果是水泵自身的運(yùn)行不穩(wěn)定，且這種不穩(wěn)定導(dǎo)致腔內(nèi)壓力時(shí)有浮動(dòng)，從而引發(fā)周期性泄漏，需要對(duì)水泵內(nèi)的壓力平衡性進(jìn)行測(cè)試與調(diào)節(jié)，進(jìn)而保證水泵自身的穩(wěn)定性。簡(jiǎn)單來(lái)講，在水泵運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)械密封周期性泄漏嚴(yán)重影響水泵的實(shí)際作用，因此在問(wèn)題解決實(shí)踐中，要確定具體原因，并在此基礎(chǔ)上實(shí)施解決方法和策略。

3.3 經(jīng)常性泄漏問(wèn)題處理

對(duì)水泵機(jī)械密封失效分析中發(fā)現(xiàn)水泵會(huì)出現(xiàn)經(jīng)常性泄漏的問(wèn)題。多種因素導(dǎo)致該問(wèn)題的發(fā)生，實(shí)踐中需要基于具體原因討論解決策略[7]：①如果水泵機(jī)械密封經(jīng)常性泄漏是因?yàn)槟Σ粮泵娌黄秸麑?dǎo)致，需要對(duì)摩擦副面進(jìn)行打磨或者是替換，使摩擦副面滿足機(jī)械密封的要求和標(biāo)準(zhǔn)；②如果經(jīng)常性的泄漏與動(dòng)環(huán)和密封圈的脫離有關(guān)，要檢查密封圈，確定其和動(dòng)環(huán)是否具備密封效果，如果不具備密封效果，對(duì)密封圈進(jìn)行處理或更換；③如果是彈簧存在著偏心或彈性降低的情況，需要及時(shí)更換彈簧；④如果經(jīng)常性泄漏問(wèn)題的發(fā)生和端蓋不緊或偏移情況有關(guān)，需要對(duì)端蓋螺絲進(jìn)行加固，同時(shí)要使端蓋和軸保持垂直狀態(tài)；⑤如果是機(jī)體摩擦副磨損過(guò)快引發(fā)的周期性泄漏，需要定期檢查摩擦副、調(diào)整彈簧和增加過(guò)濾設(shè)備。

3.4 嚴(yán)重性泄漏問(wèn)題處理

嚴(yán)重性泄漏在目前水泵機(jī)械密封應(yīng)用中時(shí)有發(fā)生，討論此類問(wèn)題的解決措施，掌握解決問(wèn)題的先進(jìn)技術(shù)，這對(duì)于實(shí)踐工作進(jìn)步有突出的現(xiàn)實(shí)意義。具體問(wèn)題的解決策略：①檢查水泵機(jī)械密封，如果是介質(zhì)結(jié)晶引發(fā)的摩擦副受損或斷裂，需要對(duì)靜、動(dòng)環(huán)進(jìn)行檢測(cè)與分析，從而確定其運(yùn)行狀態(tài)。在必要的情況下，要及時(shí)更換摩擦副；②如果確定嚴(yán)重泄漏的發(fā)生和靜環(huán)松動(dòng)或動(dòng)環(huán)過(guò)緊有關(guān)，需要對(duì)靜環(huán)進(jìn)行替換，同時(shí)還要檢查動(dòng)環(huán)以及彈簧等裝置，確定其是否被卡??；③如果確定是抽空問(wèn)題導(dǎo)致密封破損，要立刻停止水泵的運(yùn)行，檢查并及時(shí)處理相應(yīng)的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水泵在目前的社會(huì)生活實(shí)踐中起著重要作用，其運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠與安全，是水泵發(fā)揮效能的保證。機(jī)械密封是保證水泵安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要裝置，但機(jī)械密封使用中會(huì)因各種原因出現(xiàn)密封滲漏的問(wèn)題，影響水泵的正常運(yùn)行，在分析水泵機(jī)械密封失效機(jī)理的基礎(chǔ)上，探討解決密封泄漏問(wèn)題的具體解決策略，對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)意義。