機械密封在水泵維修中的應用

李瑞琦，陳 彥

（撫順石化工程建設有限公司，遼寧撫順 113004）

1 機械密封技術概述

1.1 機械密封原理

嚴格意義講，機械密封其實是一種機制，是對設備機體與旋轉軸之間起到密封作用的機制。一般情況下，主要用于密封彈性元件的預緊和壓緊。彈性元件、傳動件、輔助密封件、端面摩擦副以及緊固件是機械密封結構的主要組成部分。除此之外，還具有靜環端面、動環端面、靜密封圈和動密封圈等4 個泄漏通道。其中，最關鍵的是靜動環端面間隙，它決定了機械密封的效果、性能，以及工作壽命。

1.2 影響機械密封的因素

影響機械密封的主要因素是空化特性。很多情況下，由于受到加工精度、熱變形以及壓力變形等多種因素影響，使得機械密封表面的粗糙度無法達到相應需求，而且受部分表面形貌因素的影響，這些差異會產生更大的間隙。久而久之，這些差異逐漸產生大量的間隙收斂區以及間隙發散區。特別是在間隙發散區，如果不能有效解決該區域存在的泄漏問題，則整個機械的密封氣壓會大幅度下降。當下降到一定數值后，液膜將會發生氣化，即所謂的空化現象，會對整個機械密封的性能產生極大消極影響。因此，研究機械密封技術，有效抑制空化效應的產生是非常重要的內容。

1.3 機械密封技術介紹

開展水泵維修工作期間，對水泵進行密封是非常重要的環節。分析整個水泵維修工作，可以發現其機械密封技術已經發展為較為成熟的技術，而且使用范圍非常廣泛，能夠滿足各種類型水泵在維修期間的密封需求。對水泵實際維修過程中，使用機械密封技術可以極大提高維修效率，控制后期水泵維修的工作量，具有較高使用價值。可以在一定程度上降低整個機械設備的損耗率，從而控制企業在產品生產過程中的成本。

2 機械密封在水泵設備應用中的重要性

工業產品生產期間，機械設備的工作性能在很大程度上影響產品的數量和質量。要想保證機械設備具有較好的工作性能，企業管理人員就需要對水泵設備進行有效檢查和改造。一旦發現水泵運行期間存在密封性問題，就要及時進行維修。為確保水泵能夠在非真空條件下穩定工作，需要其允許介質內含有較多固體成分以及微塵顆粒，同時還要保證水泵使用時具有較強的抗沖擊能力和耐腐蝕能力。為滿足這些條件，就必須使用波紋管機械密封的方法進行密封。這種密封方法存在一定彈性且穩定性相對較好，可以保證水泵長期處于高效運行狀態。

3 水泵泄漏的常見問題

3.1 靜環連接處發生泄漏

水泵運行期間常見的泄漏問題，主要是動環和靜環連接處的泄漏。首先，密封面不均勻是主要原因，水泵在生產過程中受各種因素影響，使得裝機表面處于不均勻狀態。生產結束水泵正式投入使用，在外力作用下，水泵會逐漸變形。此外，密封環損壞后不能及時更換，也會導致靜環連接出現問題。密封表面存在不同程度的損壞，使得設備中的彈簧無法發揮應有性能。

3.2 壓蓋處發生泄漏

壓蓋處的泄漏問題與水泵轉軸處的泄漏問題，發生原因基本相同，主要是墊圈不合適。需要注意的是，壓力蓋和靜環蓋長期處于連接狀態。雖然它處于一個相對較小空間內，但是在外部壓力下，也可能最終導致液體泄漏或系統內部壓力變化。如果工作人員不能及時解決這個問題，會影響水泵工作效率。

3.3 動環和靜環連接部位的泄漏

動環和靜環連接部位出現泄漏的主要原因是密封的平面處于不平整的狀態。由于水泵在生產期間，其切面不平整或光潔度不能達到相應指標，無法有效控制整個水泵的密封面的平整度。當然，水泵在運行期間，因為受到外力作用，也有可能導致密封面的平整度發生變化。

4 水泵維修時更好地應用機械密封的方法

4.1 提高操作人員技術水平

水泵操作人員技術水平的高低，將直接決定機械密封的安裝效果。要提高水泵維修質量，就需要提高現場操作人員的技術水平。與其他類型的維修技術和維修過程相比，機械密封在水泵維修工作中應用的時間相對較短，無論是理論基礎還是技術應用水平，都有待進一步提高。部分維修人員的綜合素質能力相對較低，無法檢查水泵維修的細節問題，導致出現更大問題。針對這一情況，企業內部需要定時定期開展專業的技能培訓工作，提高現場維修人員的技術水平以及職業道德素質。

4.2 正確認識機械密封

與傳統水泵維修技術相比，機械密封技術對精密性的要求相對較高。現場工作人員正確認識機械密封技術，是保證該技術在泵維修中高效應用的前提條件。此外，機械產品生產企業的領導者也應該重視水泵維修工作，大力推廣使用機械密封技術并統一相關的安全標準。

4.3 高溫水泵的機械密封分析

機械在運行期間，密封端面會由于摩擦產生熱量，如果這些熱量不能及時散發，則密封面會出現液膜沸騰現象，即氣化現象，它可以通過了解密封環發音進行判斷。如果液體出現汽化現象，將會導致密封封面傾斜，與碳石墨環形成外緣切邊。為此，購買密封產品時，應該對被密封產品進行校核，保證產品的各項指標都能滿足使用過程的各項需求。除此之外，使用窄密封面也可以解決汽化問題，確保循環線無堵塞，也可以保證系統具有足夠的循環液量。

4.4 尋找合適的軸套

為避免水泵使用期間出現泄漏現象，技術人員在管理過程中需要選擇合適的軸套，保證水泵長期處于高效運行狀態。如果套管長度不一致、內徑不一致，技術人員需要改變內徑，而且還要保證其他套管與原套管保持一致狀態。完成以上套管維修工作，可在一定程度上減少泵泄漏的可能性，控制水泵后期維修的工作量。若套管的長度和內徑不一致，而且與原機械密封存在較大差異時，現場維修人員可以選用最接近原機械密封設備的尺寸維修設備。雖然這種方法可以提高泵在運行過程中的密封性能，但也會導致連接增加，增加密封工作量。

4.5 加強處理機械密封泄漏

要從根本上解決機械密封問題，就需要針對具體問題進行分析。保證機械設備在裝配期間的干凈整潔度，是對機械設備安裝密封性最大的保障。在機械尚未出現密封泄漏問題前，也需要開展預防工作，對于材料和零部件，都要保證其工具的整潔性。要選擇柔軟的紗布，擦拭密封端面。

4.6 適當增加輔助沖洗系統

如果水泵密封時存在顆粒或者其他類型雜質，則整個機械的密封性將無法得到保障，其實際運行效果也不能控制在相應規范內。針對這一情況，現場工作人員必須按照相應的單元設置輔助沖洗系統，及時清除封閉室的雜質。否則經過一段時間后，封閉室的雜質會出現沉積現象，機械密封的彈簧也會失去原有作用。若長期未進行密封式的清理工作，導致雜質數量過多，顆粒進入到摩擦副后，整個機械的密封性將無法得到保障。由此可見，輔助沖洗系統的設計非常重要。

4.7 機械密封冷卻水加裝新型濾網

機械密封工作使用的冷卻水多是工業用水，水中存在較多懸浮物以及雜質。這些雜質進入機械密封系統，會影響機械密封程度，甚至會損壞機械密封的表面，導致其使用壽命大大縮短。因此，控制冷卻水中雜質和懸浮物的數量是延長機械密封使用壽命的主要途徑。經過多次實踐和探索，發現使用新型不銹鋼過濾器替代原過濾器，可以保證冷卻水的流量，而且清潔性相對較好，不會被極小顆粒堵塞。

5 結束語

水泵運行期間最常見的問題就是泄漏，不僅大幅增加機械設備的使用損耗，還會使水泵運行效率無法達到相應標準。因此，工業企業在生產過程中，需要深刻認識水泵的密封性，提高維修技術水平，充分重視機械密封的應用。實際操作特別是對水泵開展維修工作時，應嚴格按照相應工作流程進行操作，發現水泵使用期間出現各種問題，應該積極進行解決，保證水泵的密封性，提高產品質量。