離心泵機械密封失效原因分析

程欣

摘要：隨著我國工業現化建設工作的持續推進，機械密封在離心泵中的應用范圍變得越來越廣，特別是在輸送易燃、易爆、有毒介質時穩定的機械密封能夠大幅度的提升工業生產生活的安全性。離心泵的運行性與機械密封的有效性有著直接的聯系，如果機械密封失效，那么離心泵的運行穩定性將會受到破壞，甚至會造成嚴重的安全生產事故。本文以YID100-80-200型離心泵作為研究對象，探討了YID100-80-200型離心泵中機械密封頻繁出現失效的原因，并結合現有的技術基礎提出YID100-80-200型離心泵中機械密封優化改進方案，希望能夠為離心泵機械密封失效原因分析研究提供新的參考思路。

關鍵詞：離心泵;機械密封失效;原因分析

一、YID100-80-200型離心泵應用情況

YID100-80-200型離心泵在投產投用后的前幾個月出現機械密封頻頻失效的問題，以至于離心泵內部所裝置的膠體轉料在尚未運送至振動篩時內部的膠體出現泄漏，不僅干擾了生產秩序，降低了整體的工作效率，還增加了車間的維修費用以及相關維修工作人員的工作強度。根據維修部門反饋的YID100-80-200型離心泵維修統計數據顯示，YID100-80-200型離心泵中機械密封的使用壽命僅有15天左右，難以滿足現階段生產管理的需求。為此，開展YID100-80-200型離心泵機械密封原因分析以及技術改造研究，不僅能夠有效的延長YID100-80-200型離心泵機械密封整體的使用壽命，還能夠提升整體的生產管理效率。

二、YID100-80-200型離心泵機械密封失效原因分析

1.YID100-80-200型離心泵振動頻率超過機械密封負荷狀態

YID100-80-200型離心泵在使用過程中存在一定程度的振動問題，之所以會存在振動問題，是因為YID100-80-200型離心泵自身的軸承穩定性較差，致使機泵不同心，從而出現轉子不平衡的問題。YID100-80-200型離心泵在振動的過程中會出現動環以及靜環之間的無效分離，導致YID100-80-200型離心泵機械密封的液膜受到嚴重的破壞，如果在運輸YID100-80-200型離心泵的過程中有雜質顆粒進入，那么雜質顆粒將會對YID100-80-200型離心泵機械密封造成更加嚴重的磨損，從而出現YID100-80-200型離心泵機械密封失效的現象。

2.YID100-80-200型離心泵中泵氣蝕現象的干擾

離心泵中泵氣蝕現象的產生主要源自于兩個方面，第一個方面是離心泵自身的裝置系統操作在設置時存在不合理的現象，第二個方面是離心泵自身的泵入口氣蝕性能較差，以至于在使用離心泵的過程中由于離心泵轉速過高或者是周圍生產環境溫度的提升等問題，使得離心泵的泵入口出現氣蝕現象。當YID100-80-200型離心泵出現泵氣蝕現象現象時，此時將會產生大量的氣泡，這些氣泡不僅會沖擊機械密封表面，導致YID100-80-200型離心泵機械密封失效，還會附著在機械密封周圍，使得機械密封的液膜無法順利形成。

3.YID100-80-200型離心泵存在泵軸彎曲的現象

YID100-80-200型離心泵所采取的機械密封是典型的旋轉軸向的接觸式動密封，在相對旋轉的過程中達到YID100-80-200型離心泵密封的效果。然而，在實際的應用過程中，泵軸可能會存在彎曲的現象，從而打破了YID100-80-200型離心泵機械密封之間均勻受力的穩定性，破壞了YID100-80-200型離心泵的密封效果，從而出現膠體物料泄漏的現象。

4.YID100-80-200型離心泵存在操作不合理的現象

如果相關工作人員在使用YID100-80-200型離心泵時沒有及時打開入口閥，那么將會導致YID100-80-200型離心泵機械密封潤滑性能受到破壞，從而出現干摩擦的現象，進而影響YID100-80-200型離心泵機械密封的性能。

三、YID100-80-200型離心泵中機械密封優化改進方案

1.結合實際的生產要求重新選擇YID100-80-200型離心泵機械密封的類型

一方面，為了能夠實現YID100-80-200型離心泵機械密封的重新選型，應當積極主動與廠家技術人員交流，結合實際的生產要求以及現場查看的方式來確定YID100-80-200型離心泵機械密封的類型。與此同時，為了能夠切實有效的降低離心泵機械密封優化的整體成本，在選型時應當盡可能的在YID100-80-200型離心泵不換型的前提下開展工作。另一方面，結合實際的膠體物料的運輸需求，最后選擇了集裝式機械密封。與原先的普通雙端面機械密封相比，集裝式機械密封在替換的過程中只需要緊固密封盒上的四個螺栓即可，有效的降低了人為安裝誤差問題的發生幾率。從集裝式機械密封安裝的角度來看，集裝式機械密封實現了整裝整拆的設計需求，相關技術人員不需要刻意的調整YID100-80-200型離心泵機械密封的尺寸，避免了額外的成本開支。與此同時，集裝式機械密封具有結構緊湊以及體積小等特定，借助于定位機構的形式提升了彈簧的壓縮量，有效的延長了在YID100-80-200型離心泵機械密封的使用壽命，降低相關維修工作人員的工作強度。

2.YID100-80-200型離心泵集裝式機械密封參數

為了能夠充分的發揮出YID100-80-200型離心泵集裝式機械密封的功效，應當對YID100-80-200型離心泵集裝式機械密封參數重新進行調整，從而確定介質溫度以及介質黏度等重要參數，確保YID100-80-200型離心泵能夠在正常的生產過程中“不掉鏈子”。由于YID100-80-200型離心泵的主要用途是運輸膠體物料，再加上膠體物料內部可能會含有少量硬雜質顆粒，為此，需要對集裝式機械密封的動環以及靜環重新進行調整，其中動環則主要以硬質合金為主，充分發揮出硬質合金硬度高以及耐磨系數較低的特點。而靜環則選擇無壓燒結的碳化硅。之所以會采取硬質合金以及碳化硅的組合形式，是因為當硬質合金以及碳化硅在應用過程中所產生的摩擦力能夠更好的適應YID100-80-200型離心泵所運輸的物料需求，確保集裝式機械密封能夠在面對硬雜質顆粒時能夠有效的延長離心泵集裝式機械密封的使用壽命，切實有效的降低離心泵集裝式機械密封失效問題的發生幾率，具有極高的應用性價比。由于YID100-80-200型離心泵的電機轉速能夠達到2950r/min，因此，應當以多彈簧結構形式為主，為了確保YID100-80-200型離心泵集裝式機械密封端面比壓的穩定性能夠保持在合理的區間范圍內，相關技術人員還應當根據應YID100-80-200型離心泵所運輸的物料以及實際的生產環境來重新核算機械密封的彈簧比壓、平衡系數及端面比壓等參數，避免出現高速運轉狀態下集裝式機械密封端面比壓的穩定性受到破壞，從而出現離心泵機械密封失效問題。YID100-80-200型離心泵所選擇的密封圈則主要以氟橡膠FKM為主，墊片在選擇時需要考慮材質是否耐高溫，目前PTFE材質的耐高溫性能較好，可以納入到選擇范圍內，且技術人員在選擇密封圈的金屬時主要以304不銹鋼為主，能夠有效的降低金屬腐蝕等問題的發生。

四、結束語

綜上所述，泵氣蝕現象以及操作不合理等問題都會導致離心泵機械密封的性能受到破壞，為此，結合實際的生產要求重新選擇YID100-80-200型離心泵機械密封的類型，從而調整集裝式機械密封參數。

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