輸油泵機械密封失效因素分析及解決方法探討

江余紅

摘要：在本文中，我們分析了機械密封失效的原因，以及解決的方法，從而保證機械密封的正常運行，使油膜穩定動態載荷對靜止和停止摩擦，保證所選擇的密封結構對應于確定使用的位置，如果沒問題，就可以正確安裝和操作。使用這種方法，我們可以看到機械密封的性能通過現場調查得到了顯著的改善，并且壽命從短短的一個月變成了一年多。

關鍵詞：輸油泵機;密封失效;因素;解決方法

1. 機械密封的應用概況

離心泵是石油生產中的重要設備。目前密封的形式主要包括盤根密封，機械密封和副葉輪密封。就密封本身的性質而言，盤根密封的結構簡單且便宜，但是運用效果較弱，因此，建議使用機械密封，機械密封目前以各種形式使用，并且結合了這兩個密封形式的所有優點。為了提高離心泵的效率并保證連續運轉，減少機械密封的消耗是很重要的。機械密封配置可分為兩種類型，單面密封和雙面密封。我們使用的大多數機械密封都是單面密封的形式。單面機械密封的結構主要包括移動環，固定環，0型密封圈，彈簧，可動環座，固定螺釘等（見圖1）。唯一的區別是摩擦副的摩擦元件的選定材料設置不同。根據安裝方法，可分為對稱和不對稱兩種。

2. 密封的失效形式及其原因分析

常見類型的機械密封的故障和原因可以通過三種方式概括，詳情如下：

2.1密封磨擦副端面出現金屬材質變色

一般的金屬密封裝置都會有徑向磨損和徑向裂縫的現象，這是因為密封圈的材料堅硬而易碎，熱損壞或機械密封有3個密封點：帶有密封和移動環的螺紋形成兩個表面。包括靜密封，固定環和可動環之間的接觸面，并且動態密封面的形成也是主要的密封點。動態密封表面由流體動力學效應控制，轉移介質在其與動態密封表面之間形成動態油膜，目的是為了防止兩個相對的移動表面之間的直接接觸，從而在相對的摩擦之間進行研磨和加熱。摩擦系數在0.001和0.008之間。在油膜橫截面方向上的閃爍破壞或摩擦表面的潤滑效果是直接導致接觸失效的因素，即解吸消耗，摩擦熱量葉片，瞬間使表面摩擦和接觸部件的溫度迅速地增加，導致雙排故障和停止性能運用的現象。如果活動蓋的橡膠密封沒有及時進行修復，則會導致密封失效。可動環和固定環也具有永久性故障，使得三個密封表面閉合。這占最常見領域中失效形式的機械密封失效的76%以上。為使機械密封正常工作，首先要檢查液壓油膜的穩定性。流體潤滑的表面形狀，尺寸，間隙，粘度，速度和載荷等因素。在機械密封的機械泵室和泵電動機的轉速中，泵被確定為在載體流體的類型，位移和壓力，流體的溫度和壓力的影響是改變液壓油膜的粘度的主要因素。根據使用加壓液體潤滑劑的理論，只有當液壓薄膜的厚度超過1.5英寸時才能獲得有效的潤滑劑的效果。為了確保油膜的厚度和粘度，液膜用于確保液體或液體壓力增加或溫度降低狀態，處于液壓膜穩定狀態的系統。

2.2沒有根據具體的工況選擇適合的機械密封結構型式

在部分機械密封受到介質阻礙的情況下，主要是由于沙子等固體顆粒環境的影響下，我們要保證中型固體污染軸承環，彈簧座和面密封環，軸承環機器完好無損。在這個過程中，離心泵的工作條件很難，因此，我們無法提供良好的密封部件，可動環的彈簧被卡住，并且在可動環和固定環的連接表面中形成間隙，導致動態密封表面被破壞。在運行過程中，很可能初中泵突然爆炸，然后我們需要拆卸后進行恢復。因此，為了避免這種現象，有必要根據每種工況選擇機器的密封結構和動靜環材料。

2.3由于泵的性能或零部件狀況不能提供機械密封安裝及運

安裝后機械密封正常運行的機械因素與機械密封的操作有關，帶機械密封的泵的旋轉軸的軸向尺寸，軸的直徑，包裝的表面和密封機箱，徑向方形和其他配件都有一定的關系。泵的軸向容積可能超過公差，如果您使用緊公差環形泵芯，則泵出口處的壓力將上升，軸向環作用于泵的軸向焓增加，并且滑環的熱量和剛度作用于剛度，從而導致產品的密封性無效的現象。在這種情況下，顯示泵送時機器的壓縮，此時，固定環的損壞是最大的，并且它們主要發生在泵的入口處。

2.4在泵的使用、機械密封安裝過程中沒有執行合理操作

使用機械密封泵時，操作和維護非常重要。隨著泵的運行參數的改變，泵可以啟動，排放量，定期過濾器清洗，泵入口壓力調節和彈簧壓縮調節都會影響泵的使用。因此，在機械密封泵的使用過程中，我們一定要注意它的清潔與維護。

3. 結合現場工況選擇合理的機械密封結構和零件材料

在泵的運行過程中，溫度，粘度，液體中所含固體顆粒的大小，連續運轉，泵入口壓力和發動機系統工作變化，都是影響泵的壽命和效率的因素。但是，選擇機械密封時也需要考慮經濟效益。因此，我們應該根據運輸要求選擇合適的材料和結構，避免浪費。

3.1提高介質壓力、降低溫度，確保動密封面液壓油膜的穩定

當泵入口處的壓力低時，提供了兩相氣態液體的切換條件。因此，大容量的標準壓力罐和外部罐可以防止頂部排氣口，從而避免高供油溫度的現象。機械密封傾向于以液壓流體薄膜的形式生產。如果泵入口處的壓力低，則泵中可能出現氣穴現象。空化現象不僅會導致加劇高沖擊力的電化學反應和動態表面的液膜的損壞，還會導致高溫現象。因此，我們應該根據上述實際情況采取適當措施來增加平均壓力并降低溫度。機械密封的總溫度應低于55°C，冷卻系統應設置在55°C或更高的溫度，而雙面密封膠的溫度應保持在90°C以下，冷卻系統應設置在90°C以上的溫度。

4.結語

經過對機械密封的失效模式分析，我們提出了相應的解決措施。我們應該使用與場地條件相關的方法，通過充分發揮機械密封的作用，從而提高產品的性能。

參考文獻：

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