渣浆泵机械密封故障分析及排除措施

【摘要】机械密封在渣浆泵的各种作业形式中起着基础性作用，应随时排查其存在的各种故障，以保证其正常运行。本文在对机械密封作出定义的基础上，对渣浆泵机械密封存在的故障及原因进行了分析，并指出了相应的排除措施。

【关键词】渣浆泵；机械密封；介质；故障

渣浆泵的密封问题直接关系到泵的运转状况以及操作人员的人身安全，随着渣浆泵所输送的固体颗粒的愈来愈大，以及腐蚀性液体频率的愈来愈高，对渣浆泵的密封效果提出了更高的要求，而机械密封因其良好的密封效果而在渣浆泵中得以广泛使用。但由于种种原因，机械密封在渣浆泵的使用中还存在一些问题，容易引发密封故障，应引起重视，并尽早找出故障原因，以能防患于未然。

1　机械密封的定义

机械密封又称端面密封，是一种防止流体外漏的油封装置。主要由动环、静环、密封圈、弹簧、推环、弹簧座以及各种螺钉组成。在国家有关标准中是这样定义的：“由至少一对垂直于旋转轴线的端面，在受到流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用，以及辅助密封的配合下，保持贴合并且相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。”机械密封由于密封效果好、泄漏量小、摩擦损耗低以及使用周期长等优点，而被广泛使用于矿山、冶金、电力、环保等作业的渣浆泵中。

2　渣浆泵机械密封出现故障的主要原因

由于机械密封的旋转轴与设备之间存在着圆周间隙，在受到压力等力量作用时，设备中的介质就可能会沿着圆周间隙产生泄漏现象，致使渣浆泵的运作出现问题。故障的出现原因主要有以下几方面：

2.1　装配前检查不到位以及安装不当引起

在机械密封的安装过程中，如果不能进行认真检查，很容易为渣浆泵的使用埋下后患。设计选型有误，或者对于材料的材质选择不好均会引发故障。密封圈是否有足够的刚度和强度，是否有较好的耐热冲击能力，以及较好的自性和较小的摩擦性等，如果不能全部保证，也会留下问题。其次，动、静环摩擦副的配合面可能存在开裂、变形等问题，在安装前如果不能进行排查，就会引发问题。另外，对于端面之间的清洁问题如果不能仔细检查，会使含有杂质颗粒的端面在磨合中受损，并出现泄漏现象。再次，弹簧的弹力不均匀，也会引发密封问题。

在安装过程中，如果静环的密封圈安装得过紧，或者动环与静环之间的松紧度不合适，以及弹簧的压缩度过大或者过小，不能在机械运作时产生适度的作用力，都可能引发机械密封故障。在安装好后，如果不能通过试运转进行再度调试，查看机械的泄漏量，即使在安装时已经严格进行了检查，也可能会留下问题。

2.2　高温导致机械密封失效

如果不能选择耐高温的材料，或者安装冷却装置，在机械运转中，密封腔内的温度可能会出现超过150摄氏度的情况，而不能进行及时冷却，使得密封端面因温度过高出现干摩擦的现象，导致机械的热裂。由于裂纹一般是径向的，且贯穿于整个端面，便加大了泄露的面积，使得机械的磨损程度更严重，使用寿命大大缩短。

2.3　介质的介入引发机械故障

在机械运作中，如果介质中含有其他杂质，很可能会进入机械密封，使得端面被划伤，或者使液膜的连续性遭到破坏而引发机械故障。如果杂质进入弹簧会影响其弹性，甚至会使其失去作用，使机械无法运作。若杂质堆积在密封环，则会影响密封环的密封效果，使机械密封出现泄露问题。

2.4　压力问题引发机械故障

如果密封腔内介质的压力过大，会使得密封端面因比压过大而导致液膜不能形成，无法产生作用，严重磨损密封端面。如果产生温度过高现象或者长时间受到磨损，还会使端面出现变形现象，缩短机械的使用寿命。另外，在真空状态下运作的机械，在开机和停机的瞬间还可能会出现密封腔内内压过低的现象，即负压现象，负压也会导致密封端面出现干摩擦现象，引发机械密封的渗漏。

2.5　腐蚀磨损引发机械故障

若不在机械内部设置一些附加的内部结构，或者采取一些其他的辅设施，在机械运作中，密封元件表面因长期受到腐蚀性颗粒的作用，而可能在局部出现撕裂现象，另外，由于传动元件长期处于颗粒介质中，很容易出现磨损现象。当然，上面提及的密封端面的磨损也是其中的因素之一。机械在运作或操作中稍有不慎，就可能会使机械密封产生磨损情况，而这些情况随着时间的积累，必将对机械密封的质量以及使用寿命产生不利作用。

3　渣浆泵机械密封故障的排除措施

为保证渣浆泵机械密封的正常使用，并延长其使用寿命，应做好相关的防范措施，一旦出现故障，应尽早进行排除，以保证渣浆泵作业的正常开展。

3.1　严格选取机械密封的材质和部件

机械密封材质和部件是否达标，对机械的运作情况直接产生影响，并与机械密封的使用寿命息息相关。在选择时，应根据机械密封使用的当地环境，因地制宜选择高质量材质的各种部件。应选用耐高温的密封材料，避免在机械使用中出现密封腔温度过高的现象，导致端面无法产生效果，引发机械故障。密封环的选用，应保证其有足够的强度和刚度，且摩擦性较小，并具有良好的耐性冲击力和自性。弹簧的选择上，应确保其在压缩时产生的力度均匀，避免使用中出现受力失衡现象。

3.2　做好安装工作

一是应在安装前做好认真的检查工作，检查时一定要细心，不能有丝毫疏忽大意。应检查各配件是否齐备，以及质量是否合乎标准等。二是要严格按要求进行安装。在安装时，应确保动环和静环的松紧度，调试好弹簧使其力度均匀，对于端面之间应在保证无杂质的情况下进行相互磨合安装，各部件之间进行结合安装时，应科学严谨，确保最好的密封效果。另外，应注意安装好一些辅助设施，应安装冷却装置，以防密封腔内出现高温状况；应安装相应的冲洗设施，防止杂质进入端面等位置使机械密封出现泄漏现象，可在内部安装辅助设备，如水箱，也可安装外部过滤装置，如旋流固液分离器。三是在安装好后，应进行试运行，通过机械密封的试运作，观察其密封效果，看是否还有地方需要进行调试，运用静压试验，查看各接触部件之间的密封效果，一旦发现问题应及时解决。

3.3　及时排除使用中出现的问题

渣浆泵机械密封若在使用中出现问题，应对症下药予以解决。如果问题是因高温导致，应迅速启用冷却装置，将密封腔内的热量传导出去，防止热量堆积使密封腔内持续高温引发问题；另外，应通过冲洗设施来降低密封腔内的温度，并及时冲洗产生的杂质，防止出现沉淀，致使动静环受到磨损。如果故障是由于介质的问题引起，则也应及时进行冲洗，以防杂质磨损机械，还应注意在以后的使用中，提前通过旋流固液分离器等做好介质的过滤工作，以尽早对杂质的介入采取预防措施。压力引起的故障，则应尽量减少端面宽度，并采取平衡性机械密封，保证介质作用在端面上的平衡力度，还应采用可靠的传动方式，通过键、销等连接方式，保证密封部件的稳定性。另外，一旦出现问题，应采取合理的解决措施，并在第一时间内迅速解决，切不可因拖延问题而使机械密封受到更大的损坏。同时，还应在解决问题的过程中不断积累经验，并进行深入研究，总结出解决不同问题的对应策略，应能更好地应对机械密封故障，提高其工作效率与使用寿命。

4　结语：

为保证渣浆泵机械密封的正常运行，尽量减少磨损，延长使用年限，应及时分析和解决其存在的故障，在选材上应保证材质和部件的质量，并认真做好安装工作，在使用中出现任何问题，都应根据具体情况及时予以解决，以使机械密封在渣浆泵中发挥其最大价值。