泵機械密封的典型故障與維修

李清龍

內蒙古中煤遠興能源化工有限公司 內蒙古鄂爾多斯 017307

1 機械密封泄漏的原因

1.1 靜態(tài)試驗后的泵泄漏

機械密封安裝調試完成后，應進行靜態(tài)試驗，觀察泄漏情況。如果泄漏量小，一般是靜環(huán)密封膠圈或動環(huán)密封膠圈的問題；如果泄漏較大，可以確定靜環(huán)和動環(huán)之間存在摩擦副。初步判斷后，手動轉動車輛進行觀察。如果泄漏量沒有變化，則表明靜環(huán)和動環(huán)之間的密封圈有問題。如果泄漏量發(fā)生變化，則表明靜環(huán)和動環(huán)之間的摩擦副存在問題。如果泄漏介質沿軸向噴射，則表明主要問題存在于動環(huán)密封圈[1]。

1.2 泵正?？煽窟\行時發(fā)生爆裂泄漏

運行中的泄漏有時是由于影響使用壽命或正常磨損造成的，但更多的是由于工作狀態(tài)的變化或不合理的操作和維護造成的。常見的原因有：

（1）清洗造成密封失效，如清洗液太少，清洗液中有雜質進入密封面。

（2）密封圈本身尺寸不合適、長期使用膨脹、老化變質等缺陷引起的泄漏。

（3）工況變化導致密封失效，如介質壓力升高導致泄漏增加，運行中軸振動越大，泄漏越容易。

（4）彈簧受力不均勻，彈簧座不固定，造成撓度，如果不固定在早期就會泄漏。

1.3 壓蓋處發(fā)生泄漏

泵壓蓋泄漏的原因與轉軸泄漏的原因基本相同。發(fā)生這種現(xiàn)象的主要原因是墊片權責不合理，壓蓋結構不匹配。墊片過大，導致泵氣密性低，不利于泵的良好密封，墊片過小，導致泵壓蓋活動性降低。因此，在泵的安裝過程中，應認真考慮墊片規(guī)格的選擇。綜上所述，在很多泵泄漏事故中，很多事故都不是偶然的。在泵的安裝調試階段，必須注意泵的各種結構之間的協(xié)調，各部件的選擇是否符合規(guī)定[2]。

2 泵在運行中采用機械密封，解決了密封泄漏問題

2.1 盡量避免對維護的誤解

在維修泵機械密封的過程中，經(jīng)常會遇到某些誤解，如：密封圈過緊但會影響密封效果，彈簧壓縮量過大容易導致葉輪鎖母密封失效，可能會提前觸發(fā)墊片失效，靜密封圈過緊可能由于偏心磨損和過早失效等原因而發(fā)生，并且在原因不明的情況下，不建議必須急于修理或更換新的密封件，降低新的泄漏風險。

2.2 明確檢查優(yōu)先級

泵的機械密封要求內部無雜質，零件無損傷，因此動環(huán)、靜環(huán)、襯套等結構需要徹底清洗，并重點維護：靜環(huán)是否有裂紋、劃痕等缺陷；檢查靜環(huán)、靜環(huán)座、密封圈是否有傷痕，補償彈簧是否變形、損壞，頑固系數(shù)大小，及時發(fā)現(xiàn)并消除異常隱患；密封套的槽痕、毛刺缺陷、密封膠圈的氣孔、裂紋缺陷、直徑偏差、螺釘斷裂、裂紋等缺陷容易造成密封泄漏，應重點檢查和維護。

2.3 嚴格檢查裝配尺寸

由于泵機械密封的維護比較復雜，為了保證機械密封良好無泄漏，必須嚴格檢查密封尺寸，以免零件松動或過緊影響密封效果。一般情況下，靜環(huán)和動環(huán)的硬摩擦密封面徑向寬度應比軟材料大1-3mm，動環(huán)內徑應比軸內徑大0.5-1mm，靜環(huán)內徑應比軸內徑大1-2mm，為了補償軸的偏轉和振動，防止密封圈被卡住和損壞。合理調整密封力，保持比端壓力，避免少量泄漏或大量摩擦。這取決于靜環(huán)和泵端面之間的垂直距離、動環(huán)的壓差蓋和壓蓋端蓋、補償彈簧的精確測量、防轉哨的長度、鑄造孔的深度等[3]。

2.4 泄漏的科學解決方案

泵的機械密封已出現(xiàn)泄漏。應采取有針對性的維護措施。如靜環(huán)、靜環(huán)端面變形引起的密封泄漏，可拆卸端面檢查是否有過熱變形，必要時可更換端面，并進行標準裝配。如果輔助密封介質因選材不當而失去彈藥，建議選擇與泵的機械密封要求相匹配的密封件；對于端面磨損嚴重、存在水垢、泵軸撓度過大的情況，可采取更換、清洗、修復等措施：對于密封突然泄漏的情況，應在更換原因和故障部位后更換新的機械密封；對于停、啟泵過程中真空狀態(tài)引起的密封泄漏，建議采用雙端面密封，以改善潤滑條件，增強密封性能；對于壓力波和高壓引起的密封泄漏，可盡量選用強度和耐壓性好的陶瓷、硬質合金等材料。結合冷卻和潤滑方法，選擇可變形鍵、銷和其他傳動方法，以減少機械密封泄漏對泵的不利影響。

2.5 提高機械密封運行周期的措施。

（1）維修零件的質量控制經(jīng)常出現(xiàn)“瞬時密封失效”（即實際使用壽命小于一天）。原因是技術人員對進口設備的技術要求不了解，這使得這種精密部件的裝配非常困難，如密封部件，這種困難是造成機械密封“瞬時失效”的主要原因。提高維修人員技術水平，加強機械密封安裝質量控制，機械密封使用壽命顯著提高。

（2）為了加強裝置運行過程中的運行控制，經(jīng)常發(fā)生停、轉、啟的變化，使泵運行介質中的顆粒等雜質進入機械密封的摩擦端面，造成端面磨損。因此，通過減少啟動和停止次數(shù)以及改變操作條件，提高了機械密封的使用壽命。

2.6 改進日常維護方案

化工泵檢修技術人員較多，針對泵在運行過程中出現(xiàn)的問題，技術人員應充分記錄具體問題及解決辦法，通過長期觀察、檢修，制定合理的檢修方案，泵在運行過程中能有效預防問題，分析泵的日常維護方案（包括需要密切關注的關鍵部件、關鍵部件的具體測試方案、機械密封問題的維護方案等），如機械表面是否存在變形問題，變形的具體原因是機械密封件松動，具體解決策略是密切關注機械密封件的牢固性并進行加固。

3 結語

泵的機械密封一旦發(fā)生，很容易造成安全生產(chǎn)事故，因此有必要高度重視機械密封問題，根據(jù)泄漏原因有針對性地預防，降低機械密封泄漏的概率，提高機械泵工作條件的穩(wěn)定性。