泵用機械密封安裝和使用的注意事項

徐 健

(中國石化南京化學工業有限公司，江蘇南京 210044)

泵用機械密封是石油化工行業廣泛應用的一類密封件。機械密封的密封效果將直接影響整機的運行和生產的正常進行。為了達到延長泵用機械密封的使用壽命、降低運營成本的目的，就需要從泵用機械密封的正確安裝和使用著手，針對每一環節作細致的工作。筆者在特大型化工企業從事多年相關工作，在生產中總結積累了一些經驗，現從以下幾個環節對泵用機械密封安裝和使用的注意事項進行探討。

1 機械密封安裝前的準備工作

a)檢查被安裝的機械密封是否適用所使用工況范圍。當輸送介質溫度偏高、過低，或含有雜質的顆粒以及易燃、易爆、有毒時，必須采取相應的阻封、沖洗、冷卻等措施，否則就極易出現機械密封使用時的各類問題;

b)檢查零件數量是否齊全，機械密封安裝尺寸是否與裝配圖或樣本尺寸一致;

c)檢查密封工作面、密封圈和墊片的外表是否清潔完好無損。與密封圈接觸部位零件的表面粗糙Ra應不大于1.6 μm，尺寸允差軸不大于h7，孔不大于H8，密封圈通過零件的部位應有光滑的過渡倒角，軸肩倒角為2×30°(見圖1)，端蓋倒角為2～2.5×20°。在鍵槽或沉孔處倒掉所有棱角;

圖1 軸肩倒角示意

d)檢查泵軸的竄動、擺動量和撓度是否符合機械密封的安裝技術要求(JB/T 4127.1－1999)，密封腔是否符合機械密封的安裝尺寸，密封端蓋與軸是否垂直。安裝機械密封的泵、轉子軸端部跳動量不超過0.1 mm(圖2)，軸或軸套的徑向跳動為軸或軸套的外徑小于50 mm時公差不大于0.04 mm，外徑大于50 mm時公差不大于0.06 mm(圖3)，密封腔體和密封端蓋結合的定位端面對軸或軸套表面的跳動公差為每30 mm孔徑不大于0.015 mm(圖4)，裝入前必須將軸或軸套密封腔體、密封端蓋及機械密封本身清洗干凈，防止任何雜質進入密封部位;

圖2 軸端部跳動示意

圖3 徑向跳動示意

圖4 垂直度跳動示意

e)檢查安裝機械密封部位的軸、腔體有無毛刺、劃傷等缺陷，軸、腔體尺寸是否與機械密封相符合，特別要防止雜質、泥漿物、顆粒物帶入密封安裝部位。

對于標準機械密封，清潔各零部件后配齊頂絲。對于沒有卡簧集成的機械密封，彈性組件與動環等各件不必組裝，但對有卡簧集成的彈性組件應組裝，動環密封圈是楔形圈的，應先將卡鉤都裝好，拉住推環，使楔形圈不受力。

2 機械密封的安裝過程

為了減少摩擦阻力，軸上安裝機械密封的軸套區域要涂上薄薄的一層油，但須注意，當選用乙丙、丁基等橡膠密封元件時，不能與礦物油和脂類相接觸，這種情況推薦使用洗滌劑或肥皂液潤滑。

安裝中應注意區分左、右靜環以及軸套的安裝方向，對有防止靜環軸向位移的機械密封安裝時必須將卡環安放在密封腔的對應位置。安裝機械密封緊定螺釘應分幾次均勻擰緊，在未固定壓蓋之前應檢查是否有異物粒附在摩擦的端面上，用手推補償環作軸向壓縮，松開后補償環能自動彈回無卡滯現象，然后將壓蓋螺釘均勻鎖緊。

安裝包覆PTPE的密封圈時，外層接縫必須背離安裝方向。劇烈彎曲PTPE會導致失效，安裝純四氟的密封圈時，需要足夠的時間和微力，避免擦傷，否則會造成失效。安裝四氟V形圈時，其V形口必須面對高壓側。安裝楔形密封圈時，若彈簧座上有安裝卡子，應在機械密封裝上軸或軸套后將其取掉。裝單向旋轉且采用并圈彈簧傳動的機械密封時，尤其要注意彈簧的旋向，從靜止環向旋轉環看，順時針旋轉的軸需要右旋的彈簧，反之為左旋的彈簧。安裝柔性石墨時，應在干燥狀態下將軸向螺栓按順序擰緊，以使柔性石墨充分二次變形，切記不能交叉擰緊。

一般懸臂泵的軸套直接用葉輪壓緊固定，采用鍵傳動。安裝時，可根據習慣，先將整套密封套裝到軸上，裝上泵蓋，固定密封壓蓋。注意軸封墊和壓蓋墊要安裝到位。將泵蓋與懸架固定后，安裝鍵、葉輪等其它零件。

緊固固定壓蓋的螺母時，要均勻擰緊各螺母，以免壓蓋偏斜。緊固螺母后注意檢查壓蓋與軸之間間隙是否均勻，如果有干涉，需拆卸調整，以免導致密封損傷。

組裝泵其余各件，安裝完畢后，轉動泵軸，檢查靜環、壓蓋與軸套之間和旋轉件與密封腔之間有無摩擦，泵軸轉動一周應感覺用力均勻。如轉不動軸或轉一周局部用力很大，則應檢查密封是否存在安裝問題，必要時重裝。值得注意的是在裝配過程中不能敲擊密封，密封裝配完畢，更不能敲擊、撞擊軸及軸套和密封端蓋等，避免密封環損壞。

泵在現場就位后，依據泵或密封工作結構，連接密封輔助系統管線，同時要保證管路系統清潔，保證機械密封工作環境整潔，注意管路排布，防止局部滯留氣體影響循環。

3 開車前注意事項

機械密封安裝就緒后，應按軸的旋轉方向盤車，觀察其轉動是否靈活，有無不正常聲音，若有異常時，必須檢查、調整。檢查聯軸器的對中情況，因為對中不好，對機械密封的使用壽命影響極大，必須將密封腔內的氣體排盡，尤其是帶有封液的雙端面密封，更應注意排盡氣體，以免運行損壞密封。

確認上述工作無誤后，將介質、冷卻水閥門打開，保持密封腔內充滿液體介質或封液，若有單獨密封循環保護系統，應先啟動，停車時密封循環保護系統應滯后關閉，對于雙端面機械密封，封液壓力應高于介質壓力0.1 ～0.2 MPa。

觀察密封有無泄漏。如果出現較大的泄漏，則可能存在密封安裝或其他問題，應拆開密封仔細查找原因，排除后重裝。如果情況良好，即可啟泵，對于高溫介質的泵，需按要求緩慢加溫，待密封腔達到合適溫度后才可以啟泵。

4 開車后注意事項

開車后，設備初始運行時要隨時檢查設備有無異響和發熱，無以上現象即可連續運行，但需對機械密封的運行情況及時監控，發現異常及時處理，同時根據泵進出口壓力計算阻封水實際壓力，通過調節閥調節阻封水系統壓力，使輔助系統良好地工作。建議阻封水支路的水量控制在10～15 L/min為宜。

注意密封的初期泄漏，有時開車后稍有泄漏，但經過一段時間的跑合，泄漏會減少或消失，應密切注意振動及聲音的變化，由于軸和機殼的熱膨脹差異，機器可能出現振動，在這種情況下會誘發密封故障，這時應停機，并對聯軸器、電機地腳螺栓等部分再次加以調整。

在密封運行期間還應注意以下條件，以保證密封的壽命:避免介質壓力波動;避免頻繁開停車;避免泵抽空、汽蝕;避免阻封水中斷或流量不足;避免阻封水壓力低于泵腔壓力;定期檢查密封輔助系統工作是否正常;避免用水質硬的阻封水。

5 其他注意事項

a)分析機械密封的質量事故的原因時，要充分考慮到泵的其它零部件對機械密封運行的影響，采取措施不斷提高機械密封的效果;

b)對備用的機械密封，要增加保護措施，保證密封質量，減少因密封質量而影響使用效果;

c)增加對機械密封輔助系統重要作用的認識，盡可能配備完善的機械密封輔助系統，以提高密封效果。

6 結語

通過以上幾個方面的分析和介紹，可知在安裝和使用泵用機械密封時，不僅要考慮機械密封本身的影響因素，而且要考慮機械密封相關其他部位的各種影響因素，只有把多個方面都考慮周全，才能把機械密封的使用效果發揮到最好，從而延長機械密封的使用壽命。