離心泵機械密封使用壽命的影響因素與優化策略

王成龍（遼陽石化公司設備檢修部 111003）

引言

隨著機械工藝水平的提升，機械密封在泵類機械產品中的使用也越來越多，機械密封的應用范圍和前景也更為廣泛。良好的機械密封是保證離心泵運行的基礎。本文以離心泵機械密封的原理為切入點，分析了影響離心泵機械密封使用壽命的因素，并提出了一些合理的優化建議。

一、離心泵機械密封的工作原理

離心泵的機械密封是相對運動的環的端面互相貼合以后，產生的微小軸向間隙發揮密封作用的一種裝置。一般的機械密封包括了動環、靜環、壓緊元件、密封元件等四個部件，機械密封的作用能夠讓泵在靜止的狀態下，保持其端面之間的貼合，這就使得密封的介質不會產生外漏，而且避免了雜質進入到機械的密封端面。同樣，機械密封對離心泵的振動等發揮一定的緩沖功能。機械密封在離心泵運行的過程中，并不是一個孤立的零部件，而是與離心泵的其他零部件共同組合在一起運轉的。因此，這就對機械密封的竄量等提出了更高的要求。

二、影響離心泵機械密封的因素分析

1.離心泵軸存在較大的竄量

在離心泵運轉的過程中，機械密封的密封面需要具備一定的比壓，只有這樣才能夠保證機械密封作用的發揮。因此，這就需要機械密封的彈簧必須具備一定的壓縮量，借助這股壓縮量給密封端面一個推力，旋轉起來以后使密封面有一個標準的比壓。為了維持這一比壓的穩定性，要求離心泵機械密封泵軸的竄量要控制在科學的范圍之內。但是在機械密封設計的時候，因為設計不科學等因素的影響，往往會造成泵軸出現較大的竄量，影響了機械密封的使用效果。

2.離心泵軸向力過大

離心泵機械密封在使用的時候不能夠承受軸向力，當軸向力出現以后，將會對離心泵的機械密封產生非常嚴重的影響。這是因為機械密封在承受軸向力的時候，會造成密封壓蓋溫度的快速升高，使得聚內烯類的介質出現熔融，而影響了離心泵機械密封的效果，離心泵精致的時候密封端面出現間斷性的噴漏等問題。

3.離心泵軸的撓度過高

離心泵的機械密封作為一種旋轉軸向的接觸式的機械動密封，其功能的發揮是在流體介質與彈性元件的雙重作用之下實現的，在作用的時候機械密封的兩個垂直于軸心線的密封端面緊密的貼合，進而在相對旋轉的時候，實現密封的效果。因此，在設計的時候，兩個密封端面的受力一定要均勻，不能出現太大的撓度。

4.離心泵運轉振動過大

在機械密封運轉的時候，如果機械密封的振動偏大，那么最終將會造成密封效果丟失。但是機械密封偏大的原因大部分都是自身原因造成的，離心泵的其他零部件作為振動根源產生的主因，如果離心泵軸設計不合理、聯軸器平行度不標準等因素影響，將會影響離心泵機械密封的使用壽命和效果。

5.離心泵口汽蝕因素的影響

在離心泵機械密封功能發揮的過程中，因為裝置系統操作不合理、離心泵緊扣氣蝕性能差等因素的影響，將會對離心泵機械密封面的外表面產生不利的影響，導致離心泵機械密封的外表面出現破損。同時，也會造成動靜環吻合面流動膜中出現氣泡，進而影響了吻合面之間流動膜的穩定性。造成吻合面動力摩擦的提高，導致離心泵機械密封裝置磨損的加劇。

三、離心泵機械密封的設計安裝的優化策略

1.及時解決離心泵軸竄量大的問題

為了提升離心泵機械密封的使用壽命，需要科學地設計軸向力的平衡裝置，以最大程度上消除軸向竄量。為了更好的達到這個目標，在離心泵機械密封設計的時候，一個是可以通過平衡盤加軸向軸承的方式來進行完善。另一個則是平衡鼓加軸向軸承的方式。這兩種方案在一定程度上能夠降低離心泵軸竄量大的問題，為延長離心泵機械密封的效果，提供有效的技術改進與支持。

2.保證離心泵標準的軸向力

在離心泵機械密封設計的時候，合理地設計軸向力的平衡機構，保證它能夠有效地平衡軸向力，為離心泵機械密封功能的發揮創造一個良好的基礎。同時，在機械密封制造的過程中，需要通過提升離心泵機械密封的設計、加工精度，來保證機械密封與機械之間的良好接觸，以此延長機械密封的使用壽命與效果。

3.科學控制泵軸的撓度

在臥式多級離心泵工作的時候，通過減少兩端軸承之間的距離泵葉輪的級數不能太多，當泵的總揚程要求很大的時候，要最大程度上提升每級葉輪的揚程，減少葉輪的級數。其次，在設計泵軸直徑的時候，不能僅僅簡單的考慮傳遞功率的水平，而需要將機械密封、軸撓度等做統一的整合與設計。第三要提升泵軸材料的等級，保證制造質量。

4.避免離心泵進口的汽蝕

在機械密封功能發揮的過程中，離心泵進口汽蝕對機械密封的影響也是非常大的，首先要通過提升離心泵的汽蝕性能，做好現場裝置的汽蝕性能達標。在現場裝置的時候，一定要實現離心泵汽蝕性能水平的統一。現場安裝與調節的過程中要創造出有利的條件。其次，在離心泵產品設計的時候，要做好振動來源的分析。在離心泵產品的制造和裝配的過程中，需要嚴格遵守標準和規程來實施。以此來全面提升離心泵機械密封的使用壽命。

[1]黃濤聲.離心泵機械密封泄漏的原因及對策[J].技術與市場.2008(06).

[2]鄧彬.常減壓裝置減底泵機械密封泄露分析與改造[J].經營管理者.2009(18).

[3]郭海峰,張玉梅.離心泵機械密封失效原因分析及消除措施[J].化學工業.2010(01).

[4]柯仙文.機械密封的選型與安裝[J].科技經濟市場.2006(06).