水泵機械密封技術分析和解決辦法

摘要：

冶煉廠水泵數量多，有采用填料密封的，也有采用機械密封的，這里重點研究機械密封的泄露現象。水泵用機械密封種類繁多，型號各異，但泄漏點主要有五處：

（1）軸套與軸間的密封；（2）動環與軸套間的密封；（3）動、靜環間密封；（4）對靜環與靜環座間的密封；（5）密封端蓋與泵體間的密封。一般來說，軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發現和解決。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷，須在長期管理、維修實踐的基礎上，對泄漏癥狀進行觀察、分析、研判，才能得出正確結論。

1.泄漏原因分析及判斷

1.1安裝靜試時泄漏

機械密封安裝調試好后，一般要進行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動環或靜環密封圈存在問題；泄漏量較大時，則表明動、靜環摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎上，再手動盤車觀察，若泄漏量無明顯變化則靜、動環密封圈有問題；如盤車時泄漏量有明顯變化則可斷定是動、靜環摩擦副存在問題；如泄漏介質沿軸向噴射，則動環密封圈存在問題居多，泄漏介質向四周噴射或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環密封圈失效。此外，泄漏通道也可同時存在，但一般有主次區別，只要觀察細致，熟悉結構，一定能正確判斷。

1.2試運轉時出現的泄漏

泵用機械密封經過靜試后，運轉時高速旋轉產生的離心力，會抑制介質的泄漏。因此，試運轉時機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、靜環摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：

1.2.1操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異常現象，引起較大的軸向力，使動、靜環接觸面分離；

1.2.2對安裝機械密封時壓縮量過大，導致摩擦副端面嚴重磨損、擦傷；

1.2.3動環密封圈過緊，彈簧無法調整動環的軸向浮動量；

1.2.4靜環密封圈過松，當動環軸向浮動時，靜環脫離靜環座；

1.2.5工作介質中有顆粒狀物質，運轉中進人摩擦副，探傷動、靜環密封端面；

1.2.6設計選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質冷縮性較大等。上述現象在試運轉中經常出現，有時可以通過適當調整靜環座等予以消除，但多數需要重新拆裝，更換密封。

1.3正常運轉中突然泄漏

離心泵在運轉中突然泄漏少數是因正常磨損或已達到使用壽命，而大多數是由于工況變化較大或操作、維護不當引起的。

1.3.1抽空、氣蝕或較長時間憋壓，導致密封破壞；

1.3.2對泵實際輸出量偏小，大量介質泵內循環，熱量積聚，引起介質氣化，導致密封失效；

1.3.3回流量偏大，導致吸入

1.3.4對較長時間停運，重新起動時沒有手動盤車，摩擦副因粘連而扯壞密封面；

1.3.5介質中腐蝕性、聚合性、結膠性物質增多；

1.3.6環境溫度急劇變化；

1.3.7工況頻繁變化或調整；

1.3.8突然停電或故障停機等。離心泵在正常運轉中突然泄漏，如不能及時發現，往往會釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。

1.4周期性滲漏

周期性泄露有一下及格原因：

1.4.1泵轉子軸向竄動量大，輔助密封與軸的過盈量大，動環不能在軸上靈活移動。在泵翻轉，動、靜環磨損后，得不到補償位移。

1.4.2密封面潤滑油量不引起干摩擦或拉毛密封端面。

1.4.3轉子周期性振動。原因是定子與上、下端蓋未對中或葉輪和主軸不平衡，汽蝕或軸承損壞（磨損），這種情況會縮短密封壽命和產生滲漏。

1.5因其他問題引起的機械密封滲漏

機械密封中還存在設計、選擇、安裝等不夠合理的地方。

1.5.1彈簧壓縮量一定要按規定進行，不允許有過大或過小的現象，誤差±2mm，壓縮量過大增加端面比壓，摩擦熱量過多，造成密封面熱變形和加速端面磨損，壓縮量過小動靜環端面比壓不足，則不能密封。

1.5.2安裝動環密封圈的軸（或軸套）端面及安裝靜環密封圈的密封壓蓋（或殼體）的端面應倒角并修光，以免裝配時碰傷動靜環密封圈。

1.5.3水泵殼體變形對機械密封影響嚴重。

2.解決辦法

根據上面的分析，知道了水泵機械密封泄露的原因后，就可以找到正確的解決辦法，下面列舉幾種辦法，可以根據現場實際情況應用。

2.1在裝配機械密封時，軸的軸向竄動量應小于0.1mm，輔助密封與軸的過盈量應適中，在保證徑向密封的同時動環裝配后保證能在軸上靈活移動（把動環壓向彈簧能自由地彈回來）

2.2油室腔內潤滑油面高度應加到高于動、靜環密封面

2.3在裝配機封時，彈簧壓縮量一定要按規定進行，不允許有過大或過小的現象，高壓條件下的機械密封應采取措施。為使端面受力合理，盡量減小變形，可采用硬質合金、陶瓷等耐壓強度高的材料，并加強冷卻的潤滑措施，選用可靠的傳動方式，如鍵、銷等。

2.4采用雙端面機械密封，這樣有助于改善潤滑條件，提高密封性能

2.5對腐蝕性介質，橡膠件應選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠

2.6在固體顆粒容易進入的位置應選用碳化鎢對碳化鎢摩擦副的機械密封。

3.綜述

綜上所述在水泵的維修中，機械密封是關鍵的環節，要高效，高質量的完成維修任務，就必須對水泵的泄露有正確的分析，對癥下藥，并且在維修過程中注意積累經驗，抓住以上幾點，有關機械密封的維修將不是難事。