機械密封在工業泵中的使用及檢修

摘要：機（jī）械密（mì）封是冶金、石油、化工企業化工泵（bèng）中（zhōng）常采用的密封結構，筆者總結了長期現場工作經驗，分析了機械密封泄漏的主要原因及維（wéi）護檢修（xiū）措施。

       隨（suí）著（zhe）工業企業流程化、自動化水平的不斷（duàn）提高，設備（bèi）穩定性、可靠性顯得尤為重要。據統計60％機械設備非計劃停車事故與密封故障造成泄漏有直接聯係，密封性能已成為（wéi）評定機械產品質量的一個重要指標。隨著密封技術水平的不斷提高，工業泵用密封正由（yóu）傳統的填料密封向機械密封發展。機械密封（fēng）技（jì）術以其性能可靠、泄漏量少、使用壽（shòu）命長、功耗低、無需經常檢修，應（yīng）用於冶金、石油、化工企業化工泵中。筆者通過近幾年的使用經驗，總結出機械密封在工業泵上檢修（xiū）、維護的一些經驗，取得了治理（lǐ）泄漏（lòu）的一些效果（guǒ）。

一（yī）、泵用（yòng）機械密封結構      

機械密封是靠一對（duì）或幾對（duì）垂直軸作相對滑動（dòng）的端麵在（zài）流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下，保持（chí）接合並配以輔助密（mì）封（fēng）而達到阻漏的軸封裝置。工（gōng）業泵常（cháng）用的機械密封結構如圖（tú）1所示（shì）。防轉銷7固定在壓蓋9上以防止靜止（zhǐ）環轉動。旋轉環和（hé）靜（jìng）止環還可根據它們（men）是否具有軸向補償能（néng）力而稱為補償環或非補償環。

    機械密封（fēng）中流體可（kě）能泄漏的途徑有（yǒu）4種，如圖1中  A、B、C、D 4個通道。其中（zhōng）C、D泄漏通（tōng）道分別是靜止環與壓蓋、壓蓋於殼體之間的密封，二者均屬靜密封。B通道是旋轉環與軸之間的密（mì）封。但端麵磨損時，它僅能隨補償環沿軸（zhóu）向作微量的移（yí）動（dòng），實際上仍然（rán）是一個相對（duì）靜密封。因此，這些泄漏通道相對來說比較容易封堵。靜密封元件常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形（xíng）圈，而作為補償環（huán）的旋轉環或靜止環（huán）輔助密封，有時采用兼備彈性元件功能的橡膠、聚四氟乙（yǐ）烯材料（liào）及金屬波紋管的結構。A通（tōng）道則是（shì）旋轉環與靜止環的斷麵彼此結（jié）合作相對滑動的動（dòng）密封。因此，對密封端麵的加工（gōng）要求很（hěn）高（平麵度為0.0009mm，表麵粗糙度：硬環Ra≤0.1μm,軟環Ra≤0.2μm）。為了使密（mì）封端（duān）麵（miàn）間保持必要（yào）的（de）潤滑（huá）油膜，必須嚴格控製端麵上的單位麵積壓緊力。端麵上單位（wèi）壓力過大，不（bú）易形（xíng）成穩定的潤滑液膜，會（huì）加（jiā）速斷麵（miàn）的磨損。斷麵上單（dān）位壓力過小，泄漏量增加。所以，要（yào）獲得良好的密封性能有較長的壽（shòu）命，在安裝機械密封時，一定要保持端麵單位壓力值在適（shì）當的範圍內。

二、泄漏原因分析（xī）及檢修      

1、安裝靜（jìng）試時泄漏。機械密封安裝調試好後，一般要進行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較大時，則表明動、靜（jìng）環（huán）密封圈存在問題。在初步觀察泄漏（lòu）量、判斷泄漏部位的基礎上，再手動盤車觀察，若泄（xiè）漏量無明顯變化（huà）則可判定式動（dòng）、靜環摩擦副存在問（wèn）題；如泄漏介質沿（yán）軸向噴射，則（zé）動環密封存在問題居多，泄漏介質向四周噴（pēn）射或從水冷卻孔中漏出，但一般有主次區別，隻要觀察細致，熟悉結構，一定能正確判斷。

       2、試運轉時出現（xiàn）的泄漏。泵用機械密封（fēng）經過靜（jìng）試後，運轉時高速旋轉產生的離心力，會抑製（zhì）介質泄漏。因此，試運轉（zhuǎn）時機械密封泄（xiè）漏在排除軸間極端蓋密封（fēng）失效後，基本上都是由於動、靜（jìng）環摩（mó）擦副受破壞所致。引起摩擦副密（mì）封失效的原因主要有：

     （1）操作中，因抽空、氣濁、憋壓等異常現（xiàn）象，引起較大的軸向力（lì），使動、靜環接觸麵分離；

     （2）安裝機械密封時壓縮量過大，導致摩（mó）擦副斷麵嚴重磨損、擦傷；

     （3）動環密封圈過緊，彈簧無（wú）法調整動環的軸向浮（fú）動（dòng）量；

     （4）靜環（huán）密封圈過鬆，當動環軸向浮動時,靜環（huán）脫離靜環座；

     （5）工作介質中有顆粒狀物質，運轉中進（jìn）入摩擦副，擦傷動、靜環密封端麵；

     （6）設計選（xuǎn）型有誤，密（mì）封端麵比壓偏（piān）低或密封材（cái）質冷縮性較大等。上述現象在試運轉中經常出（chū）現，有時可以通過適當調整靜環座等予以消除，但多數需要重新拆裝，更換密封。

       3、正常運轉中突然泄漏。離心（xīn）泵在運轉中突然泄漏少（shǎo）數是因（yīn）正（zhèng）常磨損或（huò）已達到使用壽（shòu）命，而大多數是（shì）由於工況變化較大或操作、維護不（bú）當引（yǐn）起的。

     （1）抽空、氣濁（zhuó）或較長時間憋（biē）壓，導致密封破壞；

     （2）泵實（shí）際輸出量偏小，大量介質泵內循環，熱量積聚，引起介質氣化，導致密封失效；

     （3）回流量偏大，導致（zhì）吸入管側（cè）容器（罐、池）底（dǐ）部沉渣泛起，損（sǔn）壞密封；

     （4）較長時間停（tíng）運，重新啟動時（shí）沒（méi）有手動盤車，摩薩副因粘連而扯（chě）壞（huài）密封麵；

     （5）介質中腐蝕性、聚合性（xìng）、結膠性物質增多（duō）；

     （6）環境（jìng）溫度急劇變化；

     （7）工況頻繁變化或調整（zhěng）；

     （8）突然停（tíng）電或故障停機等。離心泵在正常運轉（zhuǎn）中突然泄漏，如不能及時發現（xiàn），往往會釀成較大事故（gù）或損失，須予以重視並采取（qǔ）優先措施。

       三、 泵用機械密封維護、檢修中應注（zhù）意的幾（jǐ）項問題

       1、潤滑

       對機械密封端麵應進行適當潤滑，這樣可減少（shǎo）磨（mó）損和延長壽命（mìng），部分摩擦熱也可由潤滑劑帶（dài）走。一般潤滑劑可由介質本身承擔，因此密封端麵（動環、靜環）見彈簧壓力不應過大。

       2、衝洗冷卻       泵用機械密封工作使端麵上產生的熱量應及時傳遞出（chū）去，否則端麵間的液膜（mó）就會汽化而形成幹摩擦，必須考慮衝洗冷卻措施。一般衝洗冷卻液采用（yòng）內部密封介質，也可（kě）采用外部供水冷（lěng）卻衝洗。在機械密封使（shǐ）用中應絕對（duì）保（bǎo）證衝洗冷（lěng）卻液的（de）供應及衝洗冷卻液的暢通，必要時應定期清理。

       3、新舊密封更新

       相對而言使用新機械密封的效果好於舊的，但新機械密封的質量或材質選擇不當時，配合尺寸誤差（chà）較大會影響密封效果；在聚合性滲透性介質中，靜（jìng）環如無過度磨（mó）損，還是不更換為好。因為靜環在靜環座中長時間處於靜止狀（zhuàng）態，使聚合物和雜質沉積為一體，起到了較好（hǎo）的密封（fēng）作（zuò）用。

       4、 密封拆修

     一旦出現機械（xiè）密封泄漏便（biàn）急於（yú）拆修，其實，有時密封並沒有損壞，隻需（xū）調整工況或適當調整密封就可消除泄漏。這（zhè）樣（yàng）既避免（miǎn）浪費又可以驗證自己的（de）故障判斷能力，積累（lèi）維修經驗提高檢修質量。

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