漿液離心泵機械密封失效原因及改進措施分析

徐海朋 苗鴻宇

摘 要：在化工企業生產中離心泵是一種比較常用的儀器，本文主要針對在日常運轉過程中離心泵經常出現的機械密封泄露現象的原因進行分析，并針對所出現的問題提出消除以及改進的方法，保證設備的可靠性提高，并且可以保持長時間的使用。

關鍵詞：離心泵;機械密封;泄露

引言

在化工生產過程中經常需要做到的是將流體從低處往高處輸送或者是低壓到高壓進行輸送，還有沿管道實現較遠距離的輸送。所以為了保證這一目的達到，需要對流體進行一定的外力施加，做到可以克服在流體輸送過程中所產生的阻力。在整個運輸過程中為流體提供能量的機械被稱為輸送機械。輸送機械的種類有多種，不同種類的輸送機械工作原理不同，按照工作原理可以將輸送機械分為離心式、往復式、流體動力作用式以及旋轉式等四中。而在流體輸送過程中最常用的輸送機械為離心泵，是一種比較常見的動力機械。離心泵的優勢是使用方便，結構簡單并且流量較大并且較為均勻。在該裝置中機械密封是這種輸送機械的封軸裝置，通過這種裝置的應用可以實現泄漏量小并且使用壽命較長的優勢。但是在使用過程中經常出現離心泵機械密封失效的現象，所以本文主要針對其失效的原因以及如何更好的改進展開分析。

1.機械密封故障現象以及分析

通常泵用機械的密封種類是比較多的，其型號也比較多，通過研究發展經常發生泄漏點的地方在離心泵中主要有五處。一是軸套和軸間之間的密封、二是動環和靜環之間的密封、三是密封端蓋和泵體之間的密封、四是靜環和凈化之間的密封;五是動環和軸套之間的密封。通常在軸套外伸的軸間以及泵體之間和密封端蓋所出現的泄露現象是比較容易發現的，同時該泄露解決起來也相對比較容易，但是在檢查過程中還是應該仔細認真，尤其是在工作時離心泵的工作介質是液化的氣體在高壓條件下輸送或者是輸送的為有毒氣體的時候該過程相對比較困難，危險性較大。除了這幾種泄露之外其他的泄露從直觀上來看很難進行具體的分別，必須通過長期的管理以及在維修的基礎之上實現泄露狀態的仔細觀察以及分析之后才能夠得出準確的結果。

1.1安裝調試的時候發生泄露

在進行機械密封安裝并且調試之后往往需要對其進行靜試，通過一段時間的觀察看其是否泄露。如果在這過程中的泄漏量比較小那么通常存在問題的地方是動環或者是靜環的密封圈;如果說泄漏量比較大，這說明在動環和靜環之間的摩擦存在問題。首先通過對離心泵進行初步觀察，主要觀察內容為泄漏量、泄露部位等，在此基礎上通過手動盤車進行細致檢查，如果發現泄漏量沒有明顯的變化則說明靜環和動環的密封圈存在問題;如果說泄漏量出現明顯的變化則說明動環和靜環的摩擦副存在問題;如果通過檢查發現泄露介質是沿著軸向成噴射趨勢，則表明動環存在較多問題的是動環的密封圈，如果說泄露介質的泄露趨勢為向四周噴射或者是通過水冷卻孔漏出，則說明大概率為靜環的密封圈失去作用。

1.2試運轉時出現泄露現象

泵用機械密封在經過靜試之后確保該環節沒有問題，因為離心泵在運轉過程中會通過高速運轉而產生較大的離心力，所以對于介質的泄露會有一定的抑制作用。所以說試運轉時可以有效的將機械密封泄露中可能發生的原因軸間以及端蓋密封失效排除在外，基本上導致發生泄露的原因都是因為動環和靜環的摩擦副受到破壞而造成的。

導致發生摩擦副密封失效的主要原因有以下幾點，第一點是在操作過程中由于出現抽空、氣體腐蝕或者是憋壓等現象的發生，導致產生了比較大的軸向力，所以動環和靜環的接觸面會出現分離;第二種是在進行機械密封安裝的時候由于壓縮量過大導致摩擦副斷面出現較為嚴重的磨損現象;第三是動環的密封圈由于給與較大的力導致過緊，內部的彈簧無法對動環的軸向浮動量進行調整。

1.3在正常運轉中突然泄露

在離心泵正常運轉過程中如果出現突然泄露的現象少數原因是由于機器本身，比如正常的磨損或者是部分配件達到了使用壽命，大多數情況下是因為操作不當或者是操作環境發生改變等原因導致的，主要有以下幾個方面。第一點是抽空或者是氣體腐蝕或者是憋壓的時間比較長導致內部的密封被破壞;第二種是由于對于離心泵來說其實際輸出量相對較小，所以在泵內有大量介質在循環的時候所產生的熱量會不斷的累計，導致介質氣化，最終致使密封失效;第三種就是回流量比較大，所以導致吸入到吸收塔、釜或者是池底部的沉渣涌起導致密封被損壞。

2.機械密封失效的原因分析以及維修

2.1周期性滲漏

通常因為泵轉子的軸向竄動力較大，并且輔助密封和軸之間的過盈量也非常的大，導致動環在軸上無法進行靈活的活動。如果在離心泵翻轉過程中動環和靜環出現磨損之后很難得到補償位移。出現該問題應該在進行機械密封裝配的時候保證軸的軸向竄動力不大于0.1毫米，并且保證輔助密封和軸之間的過盈量應該保持適中，在保證徑向密封的前提之下動環可以靈活的移動。

2.2由于壓力產生滲漏

在高壓下機械密封滲漏通常是因為彈簧所受到的壓力和設計是相比過大，導致密封圈所承受的壓力過大，難以形成液膜，不斷的發生磨損同時在該過程中發熱量也不斷的增加，最終導致密封圈變形。在發生這種情況的時候對于彈簧的壓縮量一定要嚴格按照規定進行，不能過大也不能過小，為了更好的解決該現象可以使用硬質合金，陶瓷等耐壓強度比較高的材料，同時加強冷卻時的潤滑措施。

3.總結

以上對在離心泵機械密封性比較常發生的泄露原因以及相應的維修手段進行了簡單的分析。機械密封本身對于精度的要求就比較高，所以在進行設計、加工的時候都應該嚴格按照規范操作。在實際使用過程中應該充分考慮影響其密封性的各個原因，讓裝配之后的機械密封可以和離心泵配合更加的完善，達到離心泵使用的標準以及工藝要求，保證在正常工作狀態下機械密封可以長期的工作運轉。

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