離心泵機械密封泄漏原因及安裝維護方法

韋東

中泰集團新疆美克化工股份有限公司，中國·新疆 庫爾勒 841000

1 引言

近年來，隨著化工生產行業的不斷發展，相關技術要求有了進一步的提升。在使用離心泵的過程中，大部分采用了機械密封這一方式，據有關數據統計，由于機械密封失效后，導致離心泵出現了故障的概率高達70.0%以上，因此機械密封的使用效率及其可靠性是促進化工企業發展的重要因素之一[1]。據此，論文著重從“泄漏”這一點出發，從其安裝、維護等多方面展開分析，期望能對提升離心泵機械密封的維護檢修等工作，起到一定的參考作用。

2 離心泵機械密封的特點及工作原理

機械密封，又被稱作“端面密封”。其本身具有較好的密封性能、且泄漏量少，使用效率高，不易損壞等多項優點，因此被廣泛運用在化工企業中。除此之外，機械密封能適應自動化的生產過程，也能適應不同溫度、不同氣壓、真空、各種腐蝕介質的環境，其使用率較高，成為主要的密封方式。其結構如圖1所示。

圖1 離心泵機械密封示意圖

如圖1所示，它主要是依靠彈簧及密封介質的壓力，對旋轉的動環與靜環的接觸面上施加適當的壓力，讓這兩個面保持緊密地貼合（在這兩個端面中間，要加入一層薄薄的油膜，起到一定潤滑作用，減少損傷）。如此一來，介質在通過時，就會遇到較大的阻礙，從而就能達到密封的效果，防止內部液體等出現泄漏。但機械密封的制造、安裝等具有嚴格要求，且會消耗一定成本，對維修人員的技術能力要求高。因此，如何有效保障機械密封能正常工作，延長其使用壽命，成為一項值得研究的課題。

3 離心泵機械密封泄漏原因

機械密封發生泄漏涉及到的原因較多，一般可從以下三種不同情形進行分析。

3.1 在靜試時泄漏

通常在正式使用前，會對其進行一次靜試，檢查是否存在泄漏，并分析找出原因。一般是根據其泄漏的量來具體分析，如果泄漏較少，則很有可能是靜環與動環之間的密封問題沒有到位，應檢查密封圈。倘若泄漏較多，則要檢查兩環之間的摩擦副[2]。在作出基本的判斷后，就要進一步利用手動盤車分析。如果泄漏量沒發生較大變化，則認為是密封圈的問題，反之，則證明是摩擦副出現了泄漏。

3.2 在試運轉時泄漏

由于離心泵在正常運轉時，會產生較大的離心力，所以單單依靠靜試的實驗方法，是無法完全保障不再泄漏的，所以還需要進行試運轉，分析其泄漏的原因，據有關數據分析可知，除因端蓋與軸間對密封效果造成影響外，其實大部分的泄漏，都是由于靜環與動環之間的摩擦副被磨損后，才發生的，主要是有以下幾類情況。

（1）在安裝時，由于壓縮量太大，導致機械無法承受，對摩擦副造成了損壞。

（2）在安裝時，動環密封圈的壓力過緊，導致無法有效調整相關的軸向浮動量。

（3）當靜環的密封圈安裝過松，導致脫落。

（4）介質中存在較大的顆粒狀物質，在離心力作用下，導致顆粒物質對摩擦副造成損傷。

（5）在實際的操作時，靜環、動環之間的接觸面軸向力變大，導致兩環之間分離，也就造成了泄漏。

（6）當機械上出現污垢，也會對密封效果造成影響。

（7）動、靜環制造過程中的垂直度誤差造成機封泄漏。

以上就是在試運轉的階段中總結出的泄漏原因。通常維修人員可將靜環等進行調整，從而達到解決目的，但如果依舊無法解決，則需要將機械密封進行拆除檢查，再重裝。

3.3 在機器正常運轉時泄漏

同樣，在正常運轉過程里，機械密封也有可能發生泄漏，一般包括以下幾點原因。

（1）當操作不當時，導致泵內的介質一段在不斷發生循環，導致其內部壓力、熱量過大，也有可能發生泄漏。

（2）當離心泵的運作時間過長，導致摩擦副受熱出現粘連，此時如果強行重新啟動，則很可能對密封面造成損傷，導致泄漏。

（3）如果離心泵的工況發生頻繁的變化，也有可能對其密封效果造成影響，導致泄漏。

（4）在正常運行的過程中，如果突發不可避免的故障導致設備停機，也會造成泄漏。

（5）由于動環、靜環密封圈選用材料耐溫度變化性能差導致機封泄漏，耐腐蝕性能差導致機封泄漏。

（6）機泵對中超差造成機泵振動大導致機封泄漏。

4 離心泵機械密封的安裝維護分析

4.1 機械密封安裝相關技術規范及方法

為有效保障機械密封的性能良好，因此在進行安裝的過程里，需要滿足如下相關規范.

（1）通常利用彈性聯軸器，將傳動軸的軸向竄動量控制到0.2mm 內。

（2）如果送傳輸的介質本身溫度過高，需提前利用冷卻水處理。

（3）徑向跳動公差等數據規范如表1所示。

表1 徑向跳動公差及端面跳動公差

同樣，在安裝時也需要重視其方案，從相關的準備工作、安裝順序等著手，完成細節的工作。

具體準備工作流程：首先，相關人員需要對設備的各項參數進行仔細檢查；其次，讓機械密封保持干凈、整潔且無損的狀態，對于其內部容易出現毛刺等部件也需要認真檢查，及時處理，也可用干凈的紗布，將動環、靜環進行擦拭；最后，為了讓安裝效率更高，方便人員工作，可在各個部件上加入少許的機油，起到潤滑作用，防止因為干摩擦導致的接觸面損壞。

關于其安裝的順序，往往是有明確規定的：首先，要在密封端蓋對應孔內處安裝上防轉銷，并裝入密封圈在靜環上[3]；其次，將靜環放置到密封端蓋內部，此時需要注意，為了防止軸和靜環之間出現破損，在安裝時要依次將螺栓進行固定，不可一次性完成；再次，將旋轉部件按照規定的順序，依次地組裝到軸套上，并安裝到軸上；最后，加上端蓋，做好固定即可。

以上就是整個安裝的過程，在此階段中，必須要重視相關準備工作，且安裝的順序不可無序混亂，只有有序完成才能保障其最終效果。

4.2 機械密封安裝后的維護分析

其一，是在啟動離心泵之前進行檢查，包括對其密封性（采用靜壓試驗的方式）、以及相關附屬的設備，觀察是否符合上述規范，看是否發生了泄漏，如果有，則及時找出原因并解決。此外，還需要對機械密封是否均勻實施檢查，通常是采用盤車檢查的方式，如果在檢查時發現盤車存在吃力等情況，則需要對已安裝的尺寸等進行檢查，看是否存在安裝有誤等情況。在啟動前，密封腔內的空氣應該及時被排出，并裝滿液體。

其二，則是進行運行過程中的維護。為避免出現抽空的情況，需仔細檢查，在啟動設備后，如果發生輕微泄漏，要先觀察其情況，若一直持續4h，此時需要停泵，并分析處理，以免是因為摩擦副受損后，導致密封失效。如果發生的泄漏比較嚴重，則必須立即停泵，做好處理。此外，當維修人員對機械密封進行更換后，則操作要謹慎，避免被劃傷。

5 結語

綜上所述，從離心泵機械密封的多項安裝要求可知，其本身是一種精密度較高的部件，并且在化工生產中，能保持離心泵的安全、穩定運行，因此提升其使用效率具有一定現實意義。從論文總結、分析的內容總結可得，只要做到按順序正確、合理安裝，并滿足其相關技術規定，在操作時謹慎細心，并認真維護，其實機械密封完全能滿足在化工企業中的運作需求。