機泵機械密封泄漏原因分析

劉曉紅

摘要：機泵機械密封是動力機械和流體機械裝置中不可缺少的零件，對機械的安全性要有重要意義。機泵機械密封泄漏的原因多種多樣，比如密封沖洗水的問題、裝置本身存在的缺陷、填充介質(zhì)對裝置的腐蝕性、密封性能不足等，針對這些問題必須從根源入手，依次解決工藝、設備、檢修、操作上的問題，只有做到全方位排除故障才能徹底解決機械的密封問題，保證機泵機械的良好運轉(zhuǎn)。

關鍵詞：機泵;機械密封;泄露

實際生產(chǎn)中，不同的操作條件和生產(chǎn)條件會對機泵機械密封產(chǎn)生重要的影響，甚至可能導致機泵機械失去基本性能，因此對機泵機械密封泄漏原因的分析具有重要的實際生產(chǎn)意義和安全意義，全面的原因分析能提高安全性、機械的稼動率。機械的壽命等，因此機械密封的選擇為維護歷來是眾多企業(yè)的重中之重。

1.機泵機械密封失效的原因

1.1腐蝕引起機械密封的失效

機泵機械密封的腐蝕包括金屬環(huán)腐蝕、非金屬環(huán)腐蝕以及輔助密封圈及接觸部位的腐蝕[1]。

1.1.1金屬環(huán)腐蝕

金屬環(huán)本身不具備抗腐蝕能力，直接接觸到腐蝕性介質(zhì)表面會被腐蝕，初期階段會出現(xiàn)怪聲、泄露、磨損等現(xiàn)象。腐蝕會以一定的速度往內(nèi)部蔓延。在外力的作用下金屬環(huán)會發(fā)生應力變形，變形后外露的部分是腐蝕的重災區(qū)，并通過薄弱環(huán)節(jié)逐漸影響到其他區(qū)域，進而產(chǎn)生機械密封泄漏。

1.1.2非金屬環(huán)腐蝕

石墨環(huán)被腐蝕也是機械密封是小的重要原因之一，斷面溫度過高、浸漬樹脂選擇不當、浸漬樹脂深度不夠等都是導致石墨環(huán)被腐蝕的原因。當石墨環(huán)處于氧化性介質(zhì)中時，全面出冷卻不良或產(chǎn)生摩擦時，環(huán)境產(chǎn)生三四百度會促使石墨與氧化性介質(zhì)發(fā)生氧化反應，使端面變得失去性能。

1.1.3輔助密封圈及接觸部位的腐蝕

不同的材料有不同的抗腐蝕性，輔助密封圈的材料一般選取具有彈性的橡膠，而橡膠被腐蝕后會使表面變得異常粗糙，失去原有的彈性。并且橡膠的耐高溫性能比較差，一般不超過兩百度。

與輔助密封圈相接觸的部位處于相對靜止的狀態(tài)，二者之間的縫隙以及摩擦等都會是腐蝕產(chǎn)生的原因，并且腐蝕面一般較寬、較深。

2.機泵機械密封的故障表現(xiàn)

生產(chǎn)過程中，機泵機械密封泄露的原因有其本身的原因及外部原因，材料的選擇以及安裝方式和使用方式都會引起機械密封的失效，失效時的故障表現(xiàn)也各有差異，學會通過不同故障表現(xiàn)并做出正確及時的判斷能夠?qū)嶋H生產(chǎn)提供強有力的支持。

2.1靜壓實驗時泄露

機械密封裝置在安裝時由于員工不細心，經(jīng)常會使密封端面被碰傷以至于變形和損壞，清理不夠徹底，使得機械密封夾有顆粒狀雜質(zhì)，或者是由于定位螺釘?shù)乃蓜印荷w沒有壓緊以及機器設備精度不夠高，使密封面之間沒有完全貼合，都會造成機械密封失效，介質(zhì)泄漏。如果是軸套發(fā)生泄漏，原因可能是軸套密封圈裝配時壓縮量不夠或未被壓緊，也有可能是裝置已經(jīng)損壞。

2.2周期性泄漏

機械密封組成部件中轉(zhuǎn)子組件的周期性轉(zhuǎn)動以及軸向移動量過大都會在成機械密封的泄露，機械密封的密封面要受到一定的應力作用才能起到良好的密封作用。要做到以上要求，機械密封的彈簧裝置必須有一定的壓縮量才能給端面一定的應力作用，使機械密封達到預期的密封效果。同時為了保證應力處于適當范圍，泵軸不能有較大的移動量，但是實際設計中往往出現(xiàn)不合理的因素，使得泵軸的移動量高于預期，這對機械密封的性能具有很大程度的不利影響。

2.3機械密封經(jīng)常性泄露

由密封端面的損傷引起的經(jīng)常性泄漏故障表現(xiàn)有機械密封石墨端面出現(xiàn)均勻環(huán)狀溝紋、石墨斷面處產(chǎn)生的環(huán)狀深溝、石墨內(nèi)部邊緣的磨損、石墨環(huán)臺階被磨損、石墨外邊援缺口、石墨環(huán)斷裂、石墨環(huán)上出現(xiàn)腐蝕坑、硬質(zhì)合金面裂痕以及灼傷等。

輔助密封圈引起的經(jīng)常性泄漏故障表現(xiàn)有端面磨損、鑲嵌環(huán)松脫等。

彈簧引起的泄漏包括轉(zhuǎn)子振動、零件松動、介質(zhì)問題以及機械密封輔助設置的損壞等。

2.4其他機械密封性泄露

除了以上幾種常見的泄露表現(xiàn)，還有機械密封振動偏大、泵抽空引起的密封泄漏、密封腔中汽蝕引起的密封泄漏、密封端面汽化造成密封泄漏、泵振動過大造成的密封泄漏、沒有沖洗的密封泄露故障等[2]。

3.機械密封性泄露的應對措施

3.1安裝防故障設備

故障的出現(xiàn)與實際操作和機械內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一定的關系，一些誘因會在一定情條件下引發(fā)故障的發(fā)生，只要找到相關誘因就能通過一些防故障設備消除故障誘因。比如在泵出口處安裝電接點壓力表，將泵機泵與泵出口處壓力建立連鎖，如果出現(xiàn)泵掉壓的情況就會自動斷電。為防止自動泵停泵時發(fā)生倒轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，可以在自動泵出口處加上單流閥。

3.2改進設備結(jié)構(gòu)

機械密封在結(jié)構(gòu)設計上存在一定不合理性，這些不合理的結(jié)構(gòu)增加了機械密封的泄露風險。在條件允許的情況下可以對機械密封的結(jié)構(gòu)重新設計，將泄漏風險降到最低。如機械密封的端面大都采用雙端面設計，雙端面增加了裝置與介質(zhì)的接觸面積，從而增加了腐蝕風險。從安全角度考慮可以將雙端面設計改成單端面封閉波紋管機械設計[3]。

3.3選取合適的組成材料

不同材料的抗腐蝕性不同，介質(zhì)的腐蝕性要求機械密封組成材料具有良好的抗腐蝕性能，如果選擇材料不當會降低設備的使用壽命。陶瓷由化學性質(zhì)不活潑的物質(zhì)組成，難以與介質(zhì)發(fā)生氧化反應，因此在購買機械密封時可以重點考慮使用陶瓷密封環(huán)。

3.4提高操作員的專業(yè)技能

機械密封的失效除了機械自身原因外還有人為因素的影響，例如操作員專業(yè)知識不足操作不當導致不良后果的產(chǎn)生。為杜絕類似可避免失誤的產(chǎn)生，必須對操作員進行專業(yè)知識培訓，并制定作業(yè)指導書與注意事項說明書，提倡標準作業(yè)，引進防呆措施，定期對設備進行維護，將人為因素的影響降到最低。

3.5提高檢修效果

定期檢修是發(fā)現(xiàn)問題和預防問題的重要手段，然而許多員工卻將其當做一般例行事項看待，認為是走走過場，在檢修時只是做做樣子。員工的工作態(tài)度使一些問題沒有在早期被發(fā)現(xiàn)，等到問題徹底爆發(fā)為時已晚。員工在檢修時應注重每一個細節(jié)，不忽視任何點滴，公司可以采取一些獎勵措施，以此鼓勵員工檢修的積極性，從而提高檢修效果。

4.結(jié)束語

機泵機械密封在生產(chǎn)中頻發(fā)泄漏故障使得公司和員工的生命財產(chǎn)安全受到嚴峻的考驗，必須針對性解決故障，在分析故障發(fā)生原因的基礎上對設備進行改進，提高員工的綜合素質(zhì)，安裝防故障設備，做好定期維護管理，努力將故障發(fā)生概率降到最低。

參考文獻：

[1]王清強.高速泵機械密封泄漏原因分析及改造[J].科技向?qū)?2014，7：180

[2]蔡艷.機泵機械密封泄漏的原因及對策措施[J].山東化工.2013，4：148～151

[3]張鵬.機泵機械密封泄漏原因分析[J].技術縱橫.2013，9：139.