淺談泵用機械密封

王誼軍

（富蘊恒盛鈹業有限責任公司 富蘊 836107）

1 泵用機械密封的泄露原因分析

泵用機械密封種類繁多，型號各異，但泄漏點主要有五處：（l）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）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，但需細致觀察，特別是當工作介質為液化氣體或高壓、有毒有害氣體時，相對困難些。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。

1.1 泄漏原因分析及判斷

（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。

（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；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；③動環密封圈過緊，彈簧無法調整動環的軸向浮動量；④靜環密封圈過松，當動環軸向浮動時，靜環脫離靜環座；⑤工作介質中有顆粒狀物質，運轉中進入摩擦副，擦傷動、靜環密封端面；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。

（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抽空、氣蝕或較長時間憋壓，導致密封破壞；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；③回流量偏大，導致吸入管側容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，損壞密封；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；⑤介質中腐蝕性、聚合性、結膠性物質增多；⑥環境溫度急劇變化；⑦工況頻繁變化或調整；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。

2 如何防止水泵機械密封滲漏

2.1 常見的周期性滲漏

（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。在泵反轉時，動、靜環磨損，得不到補償位移。

對策：在裝配機械密封時，軸的軸向竄動量應小于0.1毫米，輔助密封與軸的過盈量適中，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彈回來)。

（2）密封面潤滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

對策：油腔內潤滑油油面高度應高于動、靜環密封面。

（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。

2.2 由于壓力產生的滲漏

（1）高壓和壓力波造成的機械密封滲漏，由于彈簧比壓力及總比壓設計過大，密封腔內的壓力超過3Mpa時，會使密封端面比壓過大，液膜難以形成，密封端面磨損嚴重，發熱量增多，造成密封面熱變形。

對策：在裝配機械密封時，彈簧的壓縮量一定要按規定進行，不允許過大或過小。高壓條件下的機械密封應采取措施，為使端面受力合理，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。

（2）真空狀態運行造成的機械密封泄漏，泵在起、停過程中，由于泵進口堵塞，抽送介質中含有氣體等原因，有可能使密封腔出現負壓，進而引起密封面干摩擦。

對策：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。

2.3 由于介質引起的滲漏

介質中顆粒、雜質進入密封面，使密封失效；動、靜環輔助密封由于受介質中弱酸、弱堿腐蝕，失去應有功能。

對策：保證下端蓋、油室的清潔度，對不清潔的潤滑油禁止裝配；機械密封油腔內油面線應高于密封面；根據不同介質選用不同結構的機械密封，如對腐蝕性介質，橡膠件應選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠，在固體顆粒容易進入的位置選用碳化鎢，對碳化鎢摩擦副的機械密封。

2.4 因其他問題引起的機械密封滲漏

機械密封存在設計、選擇、安裝等不合理的地方。

對策：彈簧壓縮量誤差應在-2毫米—2毫米之間，過大則增加端面比壓，摩擦熱量過多，易造成密封面熱變形和加速端面磨損，過小則動、靜環端面比壓不足，不能密封；安裝動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。

3 泵用機械密封檢修中的幾個誤區

（1）彈簧壓縮量越大密封效果越好。其實不然，彈簧壓縮量過大，可導致摩擦副急劇磨損，瞬間燒損；過度的壓縮使彈簧失去調節動環端面的能力，導致密封失效。

（2）動環密封圈越緊越好。其實動環密封圈過緊有害無益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損，過早泄漏；二是增大了動環軸向調整、移動的阻力，在工況變化頻繁時無法適時進行調整；三是彈簧過度疲勞易損壞；四是使動環密封圈變形，影響密封效果。

（3）靜環密封圈越緊越好。靜環密封圈基本處于靜止狀態，相對較緊密封效果會好些，但過緊也是有害的。一是引起靜環密封因過度變形，影響密封效果；二是靜環材質以石墨居多，一般較脆，過度受力極易引起碎裂；三是安裝、拆卸困難，極易損壞靜環。

（4）葉輪鎖母越緊越好。機械密封泄漏中，軸套與軸之間的泄漏（軸間泄漏）是比較常見的。一般認為，軸間泄漏就是葉輪鎖母沒鎖緊，其實導致軸間泄漏的因素較多，如軸間墊失效，偏移，軸間內有雜質，軸與軸套配合處有較大的形位誤差，接觸面破壞，軸上各部件間有間隙，軸頭螺紋過長等都會導致軸間泄漏。鎖母鎖緊過度只會導致軸間墊過早失效，相反適度鎖緊鎖母，使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性，在運轉中鎖母會自動適時鎖緊，使軸間始終處于良好的密封狀態。

（5）新的比舊的好。相對而言，使用新機械密封的效果好于舊的，但新機械密封的質量或材質選擇不當時，配合尺寸誤差較大會影響密封效果；在聚合性和滲透性介質中，靜環如無過度磨損，還是不更換為好。因為靜環在靜環座中長時間處于靜止狀態，使聚合物和雜質沉積為一體，起到了較好的密封作用。

（6）拆修總比不拆好。一旦出現機械密封泄漏便急于拆修，其實，有時密封并沒有損壞，只需調整工況或適當調整密封就可消除泄漏。這樣既避免浪費又可以驗證自己的故障判斷能力，積累維修經驗提高檢修質量。