集裝式機械密封泄漏拆檢分析

隋永杰

（山東南山東海氧化鋁有限公司，山東 龍口 265706）

機械密封是防止離心泵泄漏的關鍵性部件，尤其是在大型離心泵上機械密封的性能穩定、泄漏量少且造成的功率消耗小，機械密封的組成部件較多，不僅受到設備旋轉磨損的影響而且也受設備的振動、冷卻水結垢等影響，一套機械密封的好壞將對渣漿泵的穩定運行產生很大的影響，傳統的機械密封需要與匹配的離心泵組裝后才能檢查機械密封的安裝效果，且安裝過程中機械密封的各個部位暴露在外極容易造成損壞和污染，而集裝式機械密封將機械密封的各個部件集裝在一起，不僅解決了容易損壞和污染的問題而且便于舊機械密封的修復利用和管理。

1 集裝式機械密封及其應用

隨著機械密封制作技術的不斷發展越來越多的離心泵機械密封應用了集裝式機械密封，所謂集裝式機械密封是指在機械密封原來的結構上增加了外殼將機械密封的的動、靜環端面、壓縮彈簧、輔助O 型密封圈等都集中安裝在外殼內，成為一個整套的密封裝置。集裝式機械密封擺脫了對離心泵機械密封箱的依賴，離心泵更換機械密封時只需要將集裝式機械密封的軸套套入到離心泵的傳動軸上并將集裝式機械密封的外殼固定即可，集裝式機械密封的冷卻水也在機械密封的外殼中進行循環為動、靜環進行沖洗降溫，集裝式機械密封將傳統的零散的機械密封集中為一個完整密封裝置非常適合離心泵的維修和更換，因此這種種集裝式機械密封在渣漿泵和溶液泵上有非常廣泛的應用。

2 集裝式機械密封機構及容易泄露的部位

與其他雙端面機械密封相同集裝式機械密封也是由機械密封的動環、靜環、輔助密封、壓縮彈簧等部件構成，不同之處在于集裝式機械密封有一個整體的機械密封殼，所有這些部件集裝在其中，機械密封殼代替了離心泵原機械密封箱的作用，所以集裝式機械密封只是集中了原理機械密封箱的一部分功能與其他機械密封并無更大區別。集裝式機械密封的主要泄漏點有五處：分別是動、靜環的結合密封面的動密封點，機械密封的主要密封點就是機械密封的動環和靜環之間貼合密封，這個密封點由壓縮彈簧提供壓力補償防止泄露。機械密封靜環與機械密封壓蓋之間的精密封點、動環與機械密封軸套之間的密封點，該處密封點屬于動密封點，但活動非常有限，主要在動環沿軸向輕微竄動時的密封補償，再有的兩個密封點均屬于靜密封點，分別是機械密封的軸套與軸之間的密封和機械密封與泵體之間的密封點，集裝式機械密封的各個靜密封點多采用橡膠O型圈或墊片作為密封元件， 這些密封部位非常容易在機械密封的長期運行中因為橡膠老化、彈簧疲勞等原因而產生泄漏。

3 集裝式機械密封的拆檢

某大型渣漿泵流量1100m3、揚程45m、最高轉速1450r/min變頻調速控制，長期運行產生機械密封泄漏，將更換下的損壞機械密封進行拆檢、維修。

拆檢密封端面：密封端面為硬質合金材料，清洗后檢查端面略有極輕微磨損，清理后做靜壓試驗檢查有無泄漏。軸套：將軸套表面的結垢清洗干凈，并且用百分表測量檢查同軸度符合使用的要求。壓縮彈簧：雙端面的機械密封采用多個小型彈簧補償端面的密封壓力，將彈簧結構清理干凈，部分損壞的壓縮彈簧予以更換。輔助密封O型圈老化進行更換。判斷泄漏原因為壓縮彈簧因結垢失效端面與端面產生位移造成密封不緊，O型圈老化使動環失去彈性。

4 拆檢注意事項

詳細的設備檢修記錄是提高維修水平的重要手段，設備損壞后一定要詳細記錄損壞情況判斷損壞的原因。拆卸過程中切忌蠻力。蠻力會造成機械密封的二次損壞，對機械密封的原因判斷和修復產生不良影響。機械密封解體后要仔細清洗每一個部件，然后進行測量，記錄好測量數據。組裝時要認真檢查密封零件數量是否足夠，各元件是否有損壞，彈簧裝上后在彈簧座內要移動靈活。先將靜環密封圈套在靜環背部后，再裝入密封端蓋內。組裝后做一次通水靜壓試驗，檢查修復效果如何。

5 維修注意事項

5.1 機械密封端面清理研磨

機械密封的動靜環端面多為碳化硅或硬質合金制作，正常情況下不會有嚴重的斷裂或磨損，使用周期較短就產生泄漏的機械密封一般情況下進行拆解并將密封端面清理干凈即可再次使用。

5.2 彈簧的更換和清理

壓縮彈簧長期與冷卻水接觸表面容易結垢影響彈性，機械密封發生故障多與壓縮彈簧彈性不足有關，拆解集裝式機封將這些壓縮彈簧的表面結垢清理干凈更換疲勞損壞的壓縮彈簧并測量長度是否相等可重復使用。

5.3 結垢清理更換O型圈

維修機械密封前首先將所有部件上的結疤、結垢清理干凈毛刺打磨平整光滑，并更換所有老化的輔助密封O型圈，完成后連接冷卻水做靜壓試驗。

5.4 組裝檢查

拆解機械密封后要檢查拆解下的零件損壞情況尤其是動環和靜環的硬質合金面有無嚴重磨損或斷裂問題同時檢查軸套或壓蓋是否有變形，如變形嚴重則必須進行修整或更換，并將拆解部件一一清洗干凈，機械密封的組裝需保持環境的清潔確保在安裝密封環以及各輔助密封元件時沒有雜質、灰塵。

組裝后用塞尺檢測各個點是否均勻確保誤差在0.10mm以下，對壓縮彈簧進行長度測量確保壓縮彈簧長度一致，長度誤差可以控制在2mm左右，壓縮彈簧過長會導致機械密封的端面壓力過大產生過多熱量同時也加劇密封端面的磨損，而壓縮彈簧太短也不能起到不暢作用同樣會產生泄漏，機械密封組裝后各個部件尤其是動環部件要移動靈活無卡澀現象，動環在壓縮彈簧的補償下受到壓力能夠自動回彈，全部組裝后再進行水壓試驗檢查維修以及組裝效果。

6 降低機械密封故障的方式

6.1 機械密封的安裝

集裝式機械密封主要應用在體積較為龐大的渣漿泵或溶液泵等設備上，這些泵類設備的運行工況條件較為惡劣，設備拆解、組裝難度較大、機械密封安裝要求較高，這都增加了機械密封安裝的困難程度也容易造成機械密封安裝不合適而難以達到預定使用壽命，所以要確保機械密封的正常使用需要在安裝時對泵的各個拆卸部件進行檢查，安裝后如果存在安裝不到位、設備盤車卡澀等問題，要拆檢確定原因并及時處理，避免安裝后出現泄漏故障。

6.2 減緩泵運行的振動

機械密封的使用壽命除了受機械密封安裝要求的影響外還與泵運行時的振動有很大的關系，泵在運行時的振動會導致機械密封的端面在高速旋轉時難以緊密貼合而產生泄漏，泵腔內泄漏的介質運行時泄漏非常容易造成機械密封的密封端面磨損，同時泵的振動也使得壓縮彈簧過度疲勞失去彈性，所以改善離心泵運行條件減緩設備運行振動對保證機械密封穩定運行延長使用壽命非常有利。

7 結語

機械密封發生泄漏會給離心泵的正常運行帶來很大的負面影響，當機械密封泄漏嚴重時，泄漏的介質會沿著傳動軸滲透到軸承托架內造成潤滑油的污染失效，加劇設備的振動并形成惡性循環，且泄漏的介質也造成設備污染給影響正常的檢查，因而無論是集裝式機械密封還非集裝式機械密封都要根據實際情況不斷改善離心泵的工況條件確保設備穩定運行。