淺談機械密封

于海宇 張彥財 劉向陽

摘 要：隨著工業企業流程化、自動化水平的不斷提高，設備穩定性、可靠性顯得尤為重要。目前機械密封在泵類產品中的應用非常廣泛，而隨著產品技術水平的提高和節約能源的要求，機械密封的應用前景將更加廣泛。

關鍵詞：機械密封；化工機械；泄漏

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系，密封性能已成為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，機械密封以其性能可靠、泄漏量少、使用壽命長、功耗低、無需經常檢修，廣泛應用于冶金、石油、化工企業的工業泵中。本人通過近五年對機械密封的使用，總結出機械密封在工業泵上檢修、維護的一些經驗，使機械密封的泄漏得到了一些改善。

機械密封是流體機械和動力機械中重要的密封裝置，它對整臺機器設備、整套裝置甚至對整個生產過程的安全性都有很大的影響，是機械設備防漏、節能以及控制環境污染的重要基礎件。

1 機械密封的原理及要求

機械密封又叫端面密封，它是一種轉動機械的軸封裝置，指由至少一對垂直于轉動軸的端面在補償機構彈力的作用以及密封元件的配合下保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置。它的主要作用是將易泄漏的軸向密封改變為較難泄漏的端面密封。機械密封通常由動環、靜環、彈性元件和密封元件組成。其中動環隨泵軸一起旋轉，動環和靜環緊密貼合組成密封面，以防止介質泄漏。動環靠密封室中彈性元件的壓力使其端面壓緊在靜環端面上，可使泵在不運轉狀態下，保持端面貼合，保證密封介質不外漏，并防止雜質進入密封端面；在泵運轉時可形成一層極薄的液體膜而達到密封的目的。密封元件用于密封住動環與軸的間隙、靜環與壓蓋的間隙，同時彈性元件對泵的振動、沖擊起緩沖作用。機械密封在實際運行中是與泵的其它零部件一起組合起來運行的，機械密封的正常運行與它的自身性能、外部條件都有很大的關系。我們要首先保證自身的零件性能、輔助密封裝置和安裝的技術要求，使機械密封發揮它應有的作用。

2 離心泵機械密封泄漏原因分析與處理

對一般通用離心泵機械密封的泄漏原因進行了分析，并對各種泄漏現象以及可能引起泄漏的部位進行了說明，同時，對一般通用離心泵機械密封在檢修中可能出現的問題做了簡要說明。

3 機械密封泄漏點匯總

通用離心泵機械密封種類繁多，型號各異，但它們的泄漏點基本上都表現在五處：①動、靜環端面處；②靜環與靜環盒的輔助密封處；③動環與軸套的輔助密封處；④靜環盒與密封泵體之間的密封處；⑤軸套與泵軸之間的密封處。

4 機械密封泄漏的原因分析及處理

一般泵用機械密封在安裝后都要經過靜態和動態的試驗，以確認機械密封是否泄漏，如發現有泄漏時，便于及時進行維修。另外，在正常運轉時也可能突然出現泄漏，此時可以根據情況進行綜合分析，確認導致機械密封泄漏的真正原因，便于解決。下面就靜壓試驗時泄漏、周期性或陣發性泄漏和經常性泄漏3種情況分別進行說明。

4.1 靜壓試驗時泄漏

①密封端面安裝時碰傷、變形、損壞；②密封端面間安裝時夾入顆粒狀雜質；③密封端面由于定位螺釘松動或沒有擰緊，壓蓋沒有壓緊；④機器設備精度不夠，使密封端面沒有貼合；⑤動靜環密封面未被壓緊或壓縮量不夠或損壞；⑥軸套漏，則是軸套密封圈裝配時未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。處理：加強裝配時的檢查、清洗；嚴格按技術要求進行裝配。

4.2 周期性或陣發性泄漏

①轉子組件軸向竄動量太大。處理：調整推力軸承，使軸的軸向竄動量控制在正常范圍內；②轉子組件周期性振動。處理：找出原因并予以消除。

4.3 經常性泄漏

4.3.1由于密封端面缺陷引起的經常性泄漏

①彈簧壓縮量（機械密封壓縮量）太小，密封端面無法壓緊；②彈簧壓縮量太大，石墨動環龜裂；③動、靜環損傷或裂紋；④密封端面磨損，補償能力消失。處理：更換有缺陷的或損壞的密封環。

4.3.2 由輔助密封圈引起的經常性泄漏

①密封圈的材料不對，耐磨、耐腐、耐溫，抗老化性能太差，以致過早發生變形、硬化、破裂、融解等；②“O”形密封圈的壓縮量不對，太大，容易裝壞，太小，密封效果不好；③安裝密封圈的軸（或軸套）、密封端蓋和密封腔，在“O”形密封圈推進的表面有毛刺倒角不光滑或角倒圓不夠大。處理：對毛刺和不光滑的倒角，應適當修整平滑，適當加大圓弧和倒角，修整平滑。

4.3.3 由于彈簧缺陷引起的泄漏

①彈簧端面偏斜；②多彈簧型機械密封，各彈簧之間的自由高度差太大。

4.3.4 由于轉子引起的經常性泄漏

如轉子振動引起的泄漏。

4.3.5 由于介質的問題引起的經常性泄漏

①介質里有懸浮性微?；蚪Y晶長時間積聚，結果堵塞在動環與軸套之間、彈簧之間，彈簧與彈簧座之間，使補償密封環不能浮動，失去補償緩沖作用；②介質里的懸浮微?；蚪Y晶堵在密封端面間，使密封端面迅速磨損。處理：開車前要先開啟沖洗冷卻液閥門，過一段時間再盤車開車，如加大沖洗冷卻液；適當提高介質入口溫度。

參考文獻：

[1]顧永權.流體動密封[M].北京：中國石化出版社，1992.

作者簡介：

于海宇（1988- ），男，漢族，河北衡水人，本科，畢業于燕山大學里仁學院，現有職稱：初級工程師（助理工程師），研究方向：機械密封。