离心泵机械密封故障损坏及预防措施

摘 要：离心泵被广泛应用于化工装置，目前大多数泵采用机械密封作为轴端面密封，由于机械密封结构复杂，安装与制造精度较高，对维修人员水平要求较高，且备件费用较高，总结经验从机械密封的内外部条件简要分析密封失效的几种因素和应采取的预防措施。

关键词：离心泵 机械密封 故障 措施

离心泵的端面密封方式一般有机械密封、填料密封和动力密封三种，目前石油化工行业泵一般均设计成机械密封的形式。机械密封通常被人们简称为“机封”，它是一种旋转轴密封，又称之为端面密封。机械密封性能可靠，泄露量小，使用寿命长，功耗低.毋须经常维修，且能适应于生产过程自动化和高温，低温，高压，真空，高速以及各种强腐蚀性介质.含固体颗粒介质等苛刻工况的饿密封要求.机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相对润动的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。但机械密封结构复杂，制造与安装精度高，备件费用较高，对检维修人员的操作水平有一定要求，所以，分析机械密封故障原因及控制措施，保证机械密封的工作可靠性，对延长机封的使用寿命就非常重要。现从机械密封的内外部条件简要分析密封失效的几种因素和应采取的预防措施。

一、机械密封的原理及要求

机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件等组成。其中动环随泵轴一起旋转，动环和静环紧密贴合组成密封面，以防止介质泄漏。动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压，保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力，可使端面在泵不运转的状态下也保持贴合，保证密封介质不外漏，并防止杂质进入密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用，同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械密封在实际运行中是与泵的其他零部件组合起来发挥作用的，其正常运行与自身性能、外部条件都有很大的关系。但是我们要首先保证机械密封的自身零件性能、辅助密封装置和安装技术达到要求，使它发挥应有的作用。

二、机械密封的常见故障及处理方法

1.机械密封泄漏

在使用过程中，机械密封故障的问题主要集中在泄漏问题上。机械密封本身质量好是避免泄漏发生的必要前提，这就对机封动静环摩擦面出厂的光洁度提出了较高要求。另外，离心泵泵体其他部件的加工精度也对机械密封的使用起着关键作用。现就从以下几种情况探讨机械密封泄漏的具体原因和处理方法。

1.1安装过紧。观察机械密封的动静环平面，如有严重烧焦现象，平面发黑和很深的痕迹，密封橡胶变硬，失去弹性，这种现象是由于安装过紧造成的。安装过程中调整安装高度，叶轮安装后，用螺丝刀拔动弹簧，弹簧有较强的张力，松开后即复位，有2-4MM的移动距离即可。

1.2安装过松。观察机封动、静环平面，其表面有一层很薄的水垢，能够擦去，表面基本无磨损，这是弹簧失去弹性及装配不良造成，或电机轴向窜动造成。

1.3机械密封冲洗介质差含颗粒。由于水质差，含有小颗粒及介质中盐酸盐含量高，形成磨料磨损机封的平面或拉伤表面产生沟槽、环沟等现象。安装过程中需要

改进水压或介质，增加过滤器或更换机封。

1.4泵运行过程中缺水运行造成干磨损坏。此现象多见于底阀式安装形式进口处负压，进水管有空气，泵腔内有空气，泵开机后，机封的磨擦高速运转时产生高温，无法得到冷却，检查机封，弹簧张力正常，摩擦面烧焦发黑，橡胶变硬开裂。正确的处理办法是排尽管道及泵腔内空气，更换机械密封。

1.5由于介质是热水，会产生汽蚀现象，水温过高产生蒸汽，管道内的汽体进入泵腔内高处，这部份的汽体无法排除，从而造成缺水运行，机封干磨失效。

1.6安装泵盖时，可能没有装平，造成轴与泵盖不垂直造成动静平面不能吻合，开机时间不长，造成单边磨损而渗水。也有可能在安装动静环时，将橡胶件损坏，或动静环表面碰伤，处理方法是安装过程中检查泵盖是否装平。

1.7橡胶件的老化、变形，主要表现的现象为水温过高，介质溶解橡胶。从外观上看橡胶件表面疏松、毛糙，失去弹性，从而使橡胶失效，此时需要更换合适材质的密封圈。

1.8静环室内孔加工尺寸误差大，表面毛糙。表现的现象为从轴向喷水，静环与内孔之间存在间隙，或者内孔粗糙，静环跟转，橡胶磨损。处理办法是更换泵盖。或用生料带缠绕静环外圈，或加密封胶作应急处理。

1.9轴套或轴颈加工精度差、尺寸小、粗糙及轴颈锈蚀的原因，处理方法是锈蚀表面用砂纸打光，用生料带缠绕后，放入动环作应急处理，最好的方法是换轴，或轴镶套后加工恢复到原轴的尺寸。

三、提高机械密封使用效果应采取的合理措施

1.消除泵轴窜量大现象

安装平衡盘和轴向止推轴承，由平衡盘平衡轴向力，由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。

2.增加辅助冲洗系统

由于泵抽取的介质含有颗粒、杂质，为避免这些杂质沉积在密封腔内腐蚀、粘结机封，加速机封的老化，破坏摩擦副，必须进行冲洗。增加辅助冲洗系统可以有效保护密封面，并起到冷却、作用。

3.加强日常巡检和维护工作

严格按操作规程执行日常巡检和维护工作，杜绝抽空和气蚀，防止介质流速过快使密封环受到冷激或热激而破裂。在切换泵时应遵循先开冷却液，后启动泵：先停泵，后停冷却液或宁可不停冷却液的原则，以保证机泵在运转中有足够的冲洗冷却液。对长期备用的泵要及时将液体排空，防止生成锈蚀物而将密封摩擦副腐蚀，且在启动前一定要先手动盘车。

四、机械密封的检修误区

在泵用机械密封的检修工作中，常存在以下误区：

1.弹簧压缩量过大使弹簧失去调节能力，致使密封失效。

2.动、静环密封圈过紧，影响密封效果。

3.叶轮锁母太紧产生自锁现象。

4.拆修总比不拆好。一旦密封泄漏就急于拆修，其实，有时密封并没有损坏，过了磨合阶段经自动调整，密封仍可运行很久。

五、机械密封拆装要点

拆装机械密封时，动、静环要清洗干净，并在摩擦副面上涂抹少量清洁的油，要兼顾高压端和低压端，严禁磕碰。静环压盖安装时用力要均匀，防止压偏。用塞尺检查，上下左右位置的偏差不大于0.05ⅡⅡn；检查压盖与轴外径的配合间隙，四周要均匀，各点允许偏差不大于0.1HⅡn。安装机械密封部位的泵轴径向跳动不应超过0.05I啪。安装泵盖和密封端盖之前，要认真复核机械密封的安装定位尺寸，如果定位尺寸不符合要求，可在轴套间用钢垫调整，但钢垫精度要高，厚度差不能超过0.01mm。测量机械密封套的径向跳动和密封面的端面跳动，二者均应符合要求。动环安装完毕，将其压向弹簧后应能自动弹回来。拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。

六、结束语

总之，机械密封本身是一种要求较高的密封部件，对设计、机械加工、安装技术都有很高的要求，因此，要提高工艺人员现场操作水平。对使用机械密封时所出现的各种故障，要充分分析其产生原因。这样才能确保机械密封使用的稳定性、长期性，从而保证离心泵安全高效运行，提高经济效益，并为社会节约能耗。

参考文献

[1]薛敦松《石油化工厂设备检修手册》1998.

[2]靖秀清《机泵检修钳工》1998.

[3]安连锁《泵与风机》2001.