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水泵機械密封技術故障的原因分析及處理措施
水泵是應用廣泛的通用機械,機械密封作為泵類采用最廣泛的密封形式,具有密封安全、節約動力的優勢。但因為維修人員缺少故障分析的知識及技術,經常造成泵體密封泄漏現象,從而導致重大的資源浪費。因此,掌握好水泵機械密封泄漏原因及處理措施非常重要。
機械密封;故障;措施
機械密封是現在泵類普遍采用的密封方式,與傳統的填料密封相比,具有安全可靠、節約動力等優勢。雖然機械密封技術安全性高,但對技術人員的要求也高,很多維修人員由于缺乏對機械密封技術的掌握,在密封泄露發生后,不能采取有效的應對措施,盲目地更換備件,增加生產成本,降低企業效益。
水泵的機械密封型號各異、種類繁多,但主要泄露的地方有五處:端蓋與泵體間、軸套與軸間、動環與軸承間、靜動環間、動環與軸套間。其中,前面兩種的漏洞比較直觀,較容易解決,其余的則很難直接判斷,需要在長期的實踐中進行分析、總結,才能找到合理的解決措施。
1.1安裝靜試時發生泄露。機械密封之后,要通過靜試,觀察泄露程度。如果泄露小,多是靜環或動環的密封圈出現了問題;泄漏量大時,則是靜、動換的摩擦副有問題。在對泄漏量和泄露位置的勘察后,再觀察手動盤車,如果泄漏量沒有明顯變化,則表明靜、動換的密封圈有問題;若有明顯變化,則可以判斷應是摩擦副出現了問題;另外,如果泄露的介質巖四周方向噴射,多是靜環失效造成,而如果沿軸向噴射,則是動環密封圈的問題。泄露的原因可能同時存在,這種情況下,一定要進行悉心觀察,找到主要問題,采取相應的措施。
1.2試運轉時出現泄漏情況。水泵機械密封在經過了靜試后,由于運轉時會產生離心力,造成介質的泄漏。所以,試運轉時機械密封如果泄漏,在排除了端蓋及軸間密封失效的問題后,基本上是由于靜、動環的摩擦副受損所致。引起摩擦副受損的原因主要有以下幾種:①在操作過程中,由于氣蝕、憋壓和抽空等原因,引發較大軸向力,致使靜、動環的接觸面分開;在機械密封安裝時,由于壓縮量大,致使摩擦副受到磨損;②動環的密封圈過緊,彈簧不能有效調節軸向的浮動范圍;靜環的密封圈過松,動環浮動時,靜環脫離了靜環座。③介質中的顆粒狀物體進入摩擦副,導致靜、動環密封面受損;④在設計的選型方面出現錯誤,用來密封的材質冷縮性過大;也可能是密封的端面比壓較低所致。
1.3在運轉中發現泄漏。離心泵在正常運轉時發生泄漏,有時是由于壽命完結或正常損傷,但多數情況下是由于操作和維護的不當引起的。主要有以下情況:①由于氣蝕、抽空和長久的憋壓,造成密封泄漏問題;②水泵實際的輸出量較少,大量介質在泵體內循環,積聚熱量,導致介質氣化,密封失效;③重新使用久已停運的盤車時,摩擦副粘在密封表層,導致泄漏;④介質含有結膠性、腐蝕性的物質較多;⑤運行環境的溫度變化差異大和工況變化頻繁;⑥意外突發狀況,如在使用中出現機械故障、停電等。
部分應用機械密封的水泵在剛開始投入使用時運行效果不理想、返修率很高,主要是由于維修人員缺乏相應的原理和技術檢測辦法。維修人員常在沒搞清機械密封泄漏原因的前提下,盲目更換備件,不僅增加了維修時間,也增加了生產的成本。通過長期的實踐過程總結了以下幾種處理措施:
2.1如機體在運行過程中,密封處產生異樣聲音,有可能是封口處潤滑液不足所致,那么最好的辦法就是增加旁路的沖洗管線數量,也可以通過增大管徑的辦法解決。
2.2當發現機械突然振動或發熱,經檢測,如果是由于端面寬度和比壓大,可以適當減小寬度和降低比壓;如果是動、靜面環面粗糙造成,要注意增加端面光滑度;如果是摩擦副面搭配不當,則可以通過更換摩擦副解決。
2.3如果機體的摩擦副磨損過快,可以檢測、調整彈簧或增加過濾設備。
2.4如果機械是經常性的泄漏,有以下幾種原因及對策。①如果是摩擦副表面不平,可以對摩擦面進行更換或打磨;②如果發現動環與密封圈脫離,要對密封面進行檢查;③如果是由于彈簧力度偏心或力度不夠,可以調整、更新彈簧;④端蓋不正,發生偏移的情況下,要緊固端蓋螺絲,使端蓋與軸相垂直。
2.5若機械是周期性泄漏,有幾下幾種原因和對策。①泵體自身不穩定,腔內壓力時有浮動,這就要對泵體內壓力進行測試與平衡,以保持泵體的穩定性;②轉子的竄動頻率過快,動環來不及補足位移,這就要調節轉子的竄動頻率。
2.6在泵體發生嚴重泄漏的情況下,則有以下幾種原因及措施。①若檢查由于溫度過低,導致介質結晶,使摩擦副受損或斷裂,可以對靜、動環進行檢測,必要時更新摩擦副。②若由于固定環發生轉動或動環不能正常浮動,這種情況下,要更新靜環和檢查止推環或彈簧是否卡住。③若因為抽空而損壞了密封,要立刻對水泵進行停止運轉和檢查。
機械密封是現代流體機械中普遍采用的密封方式,尤其是在泵體機械密封中得到了廣泛應用。相比之下,機械密封技術比傳統的填料密封更可靠,具有使用壽命長、維修周期長、應用范圍廣的優勢,所以理應給予高度重視和推廣應用。但當機械密封發生泄漏時,維修人員必須在掌握相關技術的基礎上,結合機體故障的實際情況,對故障原因進行分析,從而采取得當的處理措施,延長機體使用壽命,節約資源,提高經濟效益。
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