泵機(jī)械密封常見(jiàn)滲漏及維護(hù)

摘要：本文分析總結(jié)了泵機(jī)械密封常見(jiàn)的滲漏部位、滲漏原因和對(duì)機(jī)械密封維護(hù)的幾個(gè)誤區(qū)。機(jī)械密封本身是一種要求較高的精密部件， 對(duì)機(jī)械加工、裝配質(zhì)量都有很高的要求。在使用機(jī)械密封時(shí)， 更應(yīng)分析使用機(jī)械密封的各種因素， 使機(jī)械密封適用于各種泵的技術(shù)要求和使用介質(zhì)要求且有充分的潤(rùn)滑條件， 這樣才能保證密封長(zhǎng)期可靠保持不漏地運(yùn)轉(zhuǎn)。

關(guān)鍵詞： 機(jī)械密封 滲漏現(xiàn)象 泄漏原因 泄漏分析

1.前言

隨著綠色制造概念的提出，在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，特別是石油化工行業(yè)中，環(huán)境問(wèn)題變得愈來(lái)愈重要，跑冒滴漏問(wèn)題一直是各企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，泵的密封問(wèn)題顯得更為重要。石油化工行業(yè)中80～90%的化工泵采用機(jī)械密封。機(jī)械密封對(duì)整臺(tái)機(jī)器設(shè)備、整套裝置、甚至對(duì)整個(gè)工廠的安全生產(chǎn)影響都很大，特別是在焦化廠等這樣的化工企業(yè)中，對(duì)保證設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、裝置連續(xù)生產(chǎn)具有重大的意義。在化工企業(yè)中，所處理的介質(zhì)大多數(shù)具有腐蝕性、可燃性、易爆性及毒性，一旦密封失效、介質(zhì)泄漏，不僅污染環(huán)境、影響人體健康和產(chǎn)品質(zhì)量，而且還會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸和人身傷亡等重大事故，還嚴(yán)重威脅著安全生產(chǎn)，甚至使生產(chǎn)無(wú)法進(jìn)行，被迫停車，企業(yè)的非計(jì)劃停產(chǎn)事故增多，這樣勢(shì)必影響到公司的生產(chǎn)效率、影響到公司的收益。因此，預(yù)防和治理機(jī)械密封的滲漏問(wèn)題成了化工企業(yè)的工作重點(diǎn)之一，也是實(shí)現(xiàn)首鋼京唐公司三高四個(gè)一流必不可少的重點(diǎn)工作之一。

2.機(jī)械密封構(gòu)造及泄漏點(diǎn)

機(jī)械密封亦稱端面密封， 其有一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面， 該端面在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)械外彈力的作用下， 依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合， 并相對(duì)滑動(dòng)， 從而防止流體泄漏。機(jī)械密封由兩個(gè)部件組成，一為靜環(huán)，另一部件與其相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到使密封泄漏程度最低的目的。

常用錯(cuò)誤！超鏈接引用無(wú)效。結(jié)構(gòu)如下圖所示。由靜環(huán)1、動(dòng)環(huán)2、彈性元件3、彈簧座4、緊定螺釘5、旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈6和靜止環(huán)輔助密封圈8等元件組成，防轉(zhuǎn)銷7固定在壓蓋9上以防止靜止環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

泵用機(jī)械密封種類繁多，型號(hào)各異，但泄漏點(diǎn)主要有五處：

2.1.軸套與軸間的密封；

2.2.動(dòng)環(huán)與軸套間的密封；

2.3.動(dòng)、靜環(huán)間密封；

2.4.對(duì)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封；

2.5.密封端蓋與泵體間的密封。

一般來(lái)說(shuō)，軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)和解決，但需細(xì)致觀察。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷，須在長(zhǎng)期管理、維修實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判，才能得出正確結(jié)論。

3.泄漏原因分析及判斷

3.1 安裝靜試時(shí)泄漏

機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，一般要進(jìn)行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問(wèn)題；泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上，再手動(dòng)盤車觀察，若泄漏量無(wú)明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問(wèn)題；如盤車時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)題居多，泄漏介質(zhì)向四周噴射或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。此外，泄漏通道也可同時(shí)存在，但一般有主次區(qū)別，只要觀察細(xì)致，熟悉結(jié)構(gòu)，一定能正確判斷。

3.2 試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏

泵用機(jī)械密封經(jīng)過(guò)靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：

3.2.1.操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異常現(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離；

3.2.2.對(duì)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過(guò)大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷；

3.2.3.動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊，彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量；

3.2.4.靜環(huán)密封圈過(guò)松，當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí)，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；

3.2.5.工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副，損傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面；

3.2.6.設(shè)計(jì)選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換密封。

3.3 正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏

離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。

3.3.1.抽空、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞；

3.3.2.對(duì)泵實(shí)際輸出量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導(dǎo)致密封失效；

3.3.3.回流量偏大，導(dǎo)致吸人管側(cè)容器底部沉渣泛起，損壞密封；

3.3.4.對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，重新起動(dòng)時(shí)沒(méi)有手動(dòng)盤車，摩擦副因粘連而扯壞密封面；

3.3.5.介質(zhì)中腐蝕性、聚合性物質(zhì)增多；

3.3.6.環(huán)境溫度急劇變化；

3.3.7.工況頻繁變化或調(diào)整；

離心泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，往往會(huì)釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。

4.泵用機(jī)械密封檢修中的幾個(gè)誤區(qū)

4.1 彈簧壓縮量越大密封效果越好

其實(shí)不然，彈簧壓縮量過(guò)大，可導(dǎo)致摩擦副急劇磨損，瞬間燒損；過(guò)度的壓縮使彈簧失去調(diào)節(jié)動(dòng)環(huán)端面的能力，導(dǎo)致密封失效。

4.2 動(dòng)環(huán)密封越緊越好

其實(shí)動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊有害無(wú)益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損，過(guò)早泄漏；二是增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力，在工況變化頻繁時(shí)無(wú)法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整；三是彈簧過(guò)度疲勞易損壞；四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形，影響密封效果。

4.3 靜環(huán)密封圈越緊越好

靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，相對(duì)較緊密封效果會(huì)好些，但過(guò)緊也是有害的。一是引起靜環(huán)密封因過(guò)度變形，影響密封效果；二是靜環(huán)材質(zhì)以石墨居多，一般較脆，過(guò)度受力極易引起碎裂；三是安裝、拆卸困難，極易損壞靜環(huán)。

4.4 葉輪鎖母越緊越好

機(jī)械密封泄漏中，軸套與軸之間的泄漏（軸間泄漏）是比較常見(jiàn)的。一般認(rèn)為，軸間泄漏就是葉輪鎖母沒(méi)鎖緊，其實(shí)導(dǎo)致軸間泄漏的因素較多，如軸間墊失效，偏移，軸間內(nèi)有雜質(zhì)，軸與軸套配合處有較大的形位誤差，接觸面破壞，軸上各部件間有間隙，軸頭螺紋過(guò)長(zhǎng)等都會(huì)導(dǎo)致軸間泄漏。鎖母鎖緊過(guò)度只會(huì)導(dǎo)致軸間墊過(guò)早失效，相反適度鎖緊鎖母，使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性，在運(yùn)轉(zhuǎn)中鎖母會(huì)自動(dòng)適時(shí)鎖緊，使軸間始終處于良好的密封狀態(tài)。

4.5 新的比舊的好

相對(duì)而言，使用新機(jī)械密封的效果好于舊的，但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí)，配合尺寸誤差較大會(huì)影響密封效果；在聚合性和滲透性介質(zhì)中，靜環(huán)如無(wú)過(guò)度磨損，還是不更換為好。因?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體，起到了較好的密封作用。

4.6 拆修總比不拆好

一旦出現(xiàn)機(jī)械密封泄漏便急于拆修，其實(shí)，有時(shí)密封并沒(méi)有損壞，只需調(diào)整工況或適當(dāng)調(diào)整密封就可消除泄漏。這樣既避免浪費(fèi)又可以驗(yàn)證自己的故障判斷能力，積累維修經(jīng)驗(yàn)提高檢修質(zhì)量。

5.結(jié)束語(yǔ)

以上總結(jié)了機(jī)械密封比較常見(jiàn)的滲漏原因和維護(hù)時(shí)的幾個(gè)常見(jiàn)的誤區(qū)。只有充分了解機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)和常見(jiàn)的一些泄漏現(xiàn)象，正確的分析導(dǎo)致各種泄漏的原因，才能對(duì)癥下藥進(jìn)行治理，才能保證安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]顧永泉. 機(jī)械端面密封，石油大學(xué)出版社，1994.12

[2]顧永泉. 機(jī)械密封實(shí)用技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2001

[3]胡國(guó)楨. 化工密封技術(shù)，化學(xué)工業(yè)出版社，1990.9

作者簡(jiǎn)介：丁學(xué)軍（出生 1969年1月）性別：男 民族：漢，籍貫：山東省濰坊市寒亭區(qū)，1991年畢業(yè)于石油大學(xué)機(jī)械系，現(xiàn)工作單位：中國(guó)石化集團(tuán)管道儲(chǔ)運(yùn)公司濰坊輸油處，職稱：工程師 學(xué)位：學(xué)士，研究方向：輸油生產(chǎn)設(shè)備、工藝，