高心泵機(jī)械密封的泄漏原因及處理措施

【摘要】為保證機(jī)械密封長期可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)，在使用機(jī)械密封時(shí)，應(yīng)分析使用機(jī)械密封的各種因素，使機(jī)械密封適用于各種泵的技術(shù)要求和使用介質(zhì)要求，并且有充分的潤滑條件。機(jī)械密封的可靠性和壽命不僅取決于運(yùn)行工況和工作環(huán)境，從某種意義上還取決于對(duì)故障的準(zhǔn)確判斷和排除。本文分析了離心泵機(jī)械密封泄漏的原因、機(jī)械密封泄漏的判斷以及在日常檢修中存在的誤區(qū)和注意的問題，總結(jié)了水泵機(jī)械密封泄露的諸多現(xiàn)象，并給出了相應(yīng)的解決方案。

【關(guān)鍵詞】離心泵；機(jī)械密封；滲漏現(xiàn)象

【中圖分類號(hào)】TK228 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672—5158（2012）08—0157-01

目前，離心泵傳統(tǒng)的盤根密封被機(jī)械密封代替應(yīng)用非常廣泛，離心泵的運(yùn)行性能很大程度上取決于密封效果，尤其在冶金行業(yè)中水泵滲漏現(xiàn)象有多種，機(jī)械密封滲漏的現(xiàn)象就占全部維修泵量的45%以上，因此機(jī)械密封的好壞直接影響到水泵能否安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

機(jī)械密封是指由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力（或磁力）的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。由于兩個(gè)密封端面的緊密貼合，使密封端面之間的交界（密封界面）形成一微小間隙，當(dāng)有壓介質(zhì)通過此間隙時(shí)，形成極薄的液膜，造成阻力，阻止介質(zhì)泄漏，又使端面得以潤滑，由此獲得長期的密封效果。

1.密封件損壞引起滲漏

大多數(shù)潛污泵機(jī)械密封拆解后，靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的輔助密封件無彈性，有的已經(jīng)腐爛，造成了機(jī)封的大量滲漏甚至有磨軸的現(xiàn)象。由于高溫、污水中的弱酸、弱堿對(duì)靜環(huán)和動(dòng)環(huán)輔助橡膠密封件的腐蝕作用，造成了機(jī)械滲漏過大，動(dòng)、靜環(huán)橡膠密封圈材料不耐高溫，不耐酸堿，當(dāng)污水為酸性堿性時(shí)易腐蝕。解決方式：對(duì)腐蝕性介質(zhì)，橡膠件應(yīng)選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠。

2.小型潛污泵機(jī)封滲漏引起的磨軸現(xiàn)象

7.5kw以下泵機(jī)封失效常常產(chǎn)生磨軸，磨軸位置主要有以下幾個(gè)：動(dòng)環(huán)輔助密封圈處、靜環(huán)位置、少數(shù)彈簧有磨軸現(xiàn)象。磨軸的主要原因：①雙端面機(jī)械密封，反壓狀態(tài)是不良的工作狀態(tài)，介質(zhì)中的顆粒、雜質(zhì)很容易進(jìn)入密封面，使密封失效。②磨軸的主要件為橡膠波紋管，且是由于上端密封面處于不良潤滑狀態(tài)，動(dòng)靜環(huán)之間的摩擦力矩大于橡膠波紋管與軸之間的傳遞轉(zhuǎn)矩，發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)靜環(huán)輔助密封由于受到污水中的弱酸、弱堿的腐蝕，橡膠件已無彈性。有的已腐爛失去了應(yīng)有的功能，產(chǎn)生了磨軸的現(xiàn)象。

為解決以上問題，現(xiàn)采取如下措施：①保證下端蓋、油室的清潔度，對(duì)不清潔的潤滑油禁止裝配。②機(jī)封油室腔內(nèi)油面線應(yīng)高于動(dòng)靜環(huán)密封面。③根據(jù)不同的使用介質(zhì)選用不同結(jié)構(gòu)的機(jī)封。對(duì)高揚(yáng)程泵應(yīng)鶯新設(shè)計(jì)機(jī)封結(jié)構(gòu)，對(duì)腐蝕性介質(zhì)橡膠應(yīng)選用耐弱酸、弱堿的氟橡膠，機(jī)封靜環(huán)應(yīng)加防轉(zhuǎn)銷。

3.由于壓力產(chǎn)生的滲漏

高壓和壓力渡造成的機(jī)械密封滲漏由于彈簧比壓力及總比壓設(shè)計(jì)過大和密封腔內(nèi)壓力超過3MPa時(shí)，會(huì)使密封端面比壓過大，液膜難以形成，密封端面磨損嚴(yán)重，發(fā)熱量增多，造成密封面熱變形。解決措施：在裝配機(jī)封時(shí)。彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行，不允許有過大或過小的現(xiàn)象，高壓條件下的機(jī)械密封應(yīng)采取措施。為使端面受力合理，盡量減小變形，可采用硬質(zhì)合金、陶瓷等耐壓強(qiáng)度高的材料，并加強(qiáng)冷卻的潤滑措施。

4.真空狀態(tài)運(yùn)行造成的機(jī)械密封泄漏

真空狀態(tài)運(yùn)行造成的機(jī)械密封滲漏泵在起動(dòng)、停機(jī)過程中，由于泵進(jìn)口堵塞，抽送介質(zhì)中含有氣體等原因，有可能使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓，密封腔內(nèi)若是負(fù)壓，會(huì)引起密封端面干摩擦，內(nèi)裝式機(jī)械密封會(huì)產(chǎn)生漏氣（水）現(xiàn)象，真空密封與正壓密封的不同點(diǎn)在于密封對(duì)象的方向性差異，而且機(jī)械密封也有其某一方向的適應(yīng)性。解決措施：采用雙端面機(jī)械密封，這樣有助于改善潤滑條件，提高密封性能。

5.由于介質(zhì)引起的滲漏

固體顆粒雜質(zhì)引起的機(jī)械密封滲漏如果固體顆粒進(jìn)入密封端面，將會(huì)劃傷或加快密封端面的磨損。水垢和油污在軸（套）表面的堆積速度超過摩擦副的磨損速度，致使動(dòng)環(huán)不能補(bǔ)償磨耗位移，硬對(duì)硬庶攘副的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命要比硬對(duì)石墨摩擦副的長，因?yàn)楣腆w顆粒會(huì)嵌入石墨密封環(huán)的密封面內(nèi)。解決措施：在固體顆粒容易進(jìn)入的位置應(yīng)選用碳化鎢對(duì)碳化鎢摩擦副的機(jī)械密封。

因其他問題引起的機(jī)械密封滲漏機(jī)械密封中還存在設(shè)計(jì)、選擇安裝等不夠合理的地方。彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行，不允許有過大或過小的現(xiàn)象，壓縮量過大增加端面比壓，摩擦熱量過多，造成密封面熱變形和加速端面磨損，壓縮量過小動(dòng)靜環(huán)端面比壓不足，則不能密封。設(shè)備的密封部位在安裝時(shí)應(yīng)保持清潔，密封零件應(yīng)進(jìn)行清洗，密封端面完好無損，防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位；在安裝過程中嚴(yán)禁碰擊、敲打，以免使機(jī)械密封摩擦付破損而密封失效，安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油，以便能順利安裝，安裝靜環(huán)壓蓋時(shí)，擰緊螺絲必須受力均勻，保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求；安裝動(dòng)環(huán)密封圈的軸（或軸套）端面的密封壓蓋（或殼體）的端面應(yīng)倒角并修光，以免裝配時(shí)碰傷動(dòng)靜環(huán)密封圈。安裝后用手推動(dòng)動(dòng)環(huán)，能使動(dòng)環(huán)在軸上靈活移動(dòng)，并有一定彈性；安裝后用手盤動(dòng)轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無輕重感覺，設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)前必須充滿介質(zhì)，以防止干摩擦而使密封失效，對(duì)易結(jié)晶、顆粒介質(zhì)，對(duì)介質(zhì)溫度大于80℃時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的沖洗、過濾、冷卻措施，各種輔助裝置請(qǐng)參照機(jī)械密封有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，安裝時(shí)在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油，要特別注意機(jī)械油的選擇對(duì)于不同的輔助密封材質(zhì)，避免造成O型圈侵油膨脹或加速老化，造成密封提前失效。

6.結(jié)語

械密封的應(yīng)用越來越廣泛，它是一種對(duì)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、裝配質(zhì)量都有很高要求的精密部件。機(jī)械密封滲漏在生產(chǎn)實(shí)際中有各種因素造成的，因此，正確分析滲漏的原因，找到密封滲漏點(diǎn)，然后采取具體的措施進(jìn)行解決。在安裝機(jī)械密封時(shí)，選用合理的機(jī)械密封以提高安裝質(zhì)量和減少運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的振動(dòng)，加強(qiáng)工藝管理以確保工藝指標(biāo)的穩(wěn)定，使機(jī)械密封滿足各種情況下泵的技術(shù)和工作環(huán)境下的使用要求，這樣才能提高機(jī)械密封穩(wěn)定性、長期性，保證機(jī)械密封長期有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。

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