泵用机械密封安装和使用的注意事项

徐 健

(中国石化南京化学工业有限公司，江苏南京 210044)

泵用机械密封是石油化工行业广泛应用的一类密封件。机械密封的密封效果将直接影响整机的运行和生产的正常进行。为了达到延长泵用机械密封的使用寿命、降低运营成本的目的，就需要从泵用机械密封的正确安装和使用着手，针对每一环节作细致的工作。笔者在特大型化工企业从事多年相关工作，在生产中总结积累了一些经验，现从以下几个环节对泵用机械密封安装和使用的注意事项进行探讨。

1 机械密封安装前的准备工作

a)检查被安装的机械密封是否适用所使用工况范围。当输送介质温度偏高、过低，或含有杂质的颗粒以及易燃、易爆、有毒时，必须采取相应的阻封、冲洗、冷却等措施，否则就极易出现机械密封使用时的各类问题;

b)检查零件数量是否齐全，机械密封安装尺寸是否与装配图或样本尺寸一致;

c)检查密封工作面、密封圈和垫片的外表是否清洁完好无损。与密封圈接触部位零件的表面粗糙Ra应不大于1.6 μm，尺寸允差轴不大于h7，孔不大于H8，密封圈通过零件的部位应有光滑的过渡倒角，轴肩倒角为2×30°(见图1)，端盖倒角为2～2.5×20°。在键槽或沉孔处倒掉所有棱角;

图1 轴肩倒角示意

d)检查泵轴的窜动、摆动量和挠度是否符合机械密封的安装技术要求(JB/T 4127.1－1999)，密封腔是否符合机械密封的安装尺寸，密封端盖与轴是否垂直。安装机械密封的泵、转子轴端部跳动量不超过0.1 mm(图2)，轴或轴套的径向跳动为轴或轴套的外径小于50 mm时公差不大于0.04 mm，外径大于50 mm时公差不大于0.06 mm(图3)，密封腔体和密封端盖结合的定位端面对轴或轴套表面的跳动公差为每30 mm孔径不大于0.015 mm(图4)，装入前必须将轴或轴套密封腔体、密封端盖及机械密封本身清洗干净，防止任何杂质进入密封部位;

图2 轴端部跳动示意

图3 径向跳动示意

图4 垂直度跳动示意

e)检查安装机械密封部位的轴、腔体有无毛刺、划伤等缺陷，轴、腔体尺寸是否与机械密封相符合，特别要防止杂质、泥浆物、颗粒物带入密封安装部位。

对于标准机械密封，清洁各零部件后配齐顶丝。对于没有卡簧集成的机械密封，弹性组件与动环等各件不必组装，但对有卡簧集成的弹性组件应组装，动环密封圈是楔形圈的，应先将卡钩都装好，拉住推环，使楔形圈不受力。

2 机械密封的安装过程

为了减少摩擦阻力，轴上安装机械密封的轴套区域要涂上薄薄的一层油，但须注意，当选用乙丙、丁基等橡胶密封元件时，不能与矿物油和脂类相接触，这种情况推荐使用洗涤剂或肥皂液润滑。

安装中应注意区分左、右静环以及轴套的安装方向，对有防止静环轴向位移的机械密封安装时必须将卡环安放在密封腔的对应位置。安装机械密封紧定螺钉应分几次均匀拧紧，在未固定压盖之前应检查是否有异物粒附在摩擦的端面上，用手推补偿环作轴向压缩，松开后补偿环能自动弹回无卡滞现象，然后将压盖螺钉均匀锁紧。

安装包覆PTPE的密封圈时，外层接缝必须背离安装方向。剧烈弯曲PTPE会导致失效，安装纯四氟的密封圈时，需要足够的时间和微力，避免擦伤，否则会造成失效。安装四氟V形圈时，其V形口必须面对高压侧。安装楔形密封圈时，若弹簧座上有安装卡子，应在机械密封装上轴或轴套后将其取掉。装单向旋转且采用并圈弹簧传动的机械密封时，尤其要注意弹簧的旋向，从静止环向旋转环看，顺时针旋转的轴需要右旋的弹簧，反之为左旋的弹簧。安装柔性石墨时，应在干燥状态下将轴向螺栓按顺序拧紧，以使柔性石墨充分二次变形，切记不能交叉拧紧。

一般悬臂泵的轴套直接用叶轮压紧固定，采用键传动。安装时，可根据习惯，先将整套密封套装到轴上，装上泵盖，固定密封压盖。注意轴封垫和压盖垫要安装到位。将泵盖与悬架固定后，安装键、叶轮等其它零件。

紧固固定压盖的螺母时，要均匀拧紧各螺母，以免压盖偏斜。紧固螺母后注意检查压盖与轴之间间隙是否均匀，如果有干涉，需拆卸调整，以免导致密封损伤。

组装泵其余各件，安装完毕后，转动泵轴，检查静环、压盖与轴套之间和旋转件与密封腔之间有无摩擦，泵轴转动一周应感觉用力均匀。如转不动轴或转一周局部用力很大，则应检查密封是否存在安装问题，必要时重装。值得注意的是在装配过程中不能敲击密封，密封装配完毕，更不能敲击、撞击轴及轴套和密封端盖等，避免密封环损坏。

泵在现场就位后，依据泵或密封工作结构，连接密封辅助系统管线，同时要保证管路系统清洁，保证机械密封工作环境整洁，注意管路排布，防止局部滞留气体影响循环。

3 开车前注意事项

机械密封安装就绪后，应按轴的旋转方向盘车，观察其转动是否灵活，有无不正常声音，若有异常时，必须检查、调整。检查联轴器的对中情况，因为对中不好，对机械密封的使用寿命影响极大，必须将密封腔内的气体排尽，尤其是带有封液的双端面密封，更应注意排尽气体，以免运行损坏密封。

确认上述工作无误后，将介质、冷却水阀门打开，保持密封腔内充满液体介质或封液，若有单独密封循环保护系统，应先启动，停车时密封循环保护系统应滞后关闭，对于双端面机械密封，封液压力应高于介质压力0.1 ～0.2 MPa。

观察密封有无泄漏。如果出现较大的泄漏，则可能存在密封安装或其他问题，应拆开密封仔细查找原因，排除后重装。如果情况良好，即可启泵，对于高温介质的泵，需按要求缓慢加温，待密封腔达到合适温度后才可以启泵。

4 开车后注意事项

开车后，设备初始运行时要随时检查设备有无异响和发热，无以上现象即可连续运行，但需对机械密封的运行情况及时监控，发现异常及时处理，同时根据泵进出口压力计算阻封水实际压力，通过调节阀调节阻封水系统压力，使辅助系统良好地工作。建议阻封水支路的水量控制在10～15 L/min为宜。

注意密封的初期泄漏，有时开车后稍有泄漏，但经过一段时间的跑合，泄漏会减少或消失，应密切注意振动及声音的变化，由于轴和机壳的热膨胀差异，机器可能出现振动，在这种情况下会诱发密封故障，这时应停机，并对联轴器、电机地脚螺栓等部分再次加以调整。

在密封运行期间还应注意以下条件，以保证密封的寿命:避免介质压力波动;避免频繁开停车;避免泵抽空、汽蚀;避免阻封水中断或流量不足;避免阻封水压力低于泵腔压力;定期检查密封辅助系统工作是否正常;避免用水质硬的阻封水。

5 其他注意事项

a)分析机械密封的质量事故的原因时，要充分考虑到泵的其它零部件对机械密封运行的影响，采取措施不断提高机械密封的效果;

b)对备用的机械密封，要增加保护措施，保证密封质量，减少因密封质量而影响使用效果;

c)增加对机械密封辅助系统重要作用的认识，尽可能配备完善的机械密封辅助系统，以提高密封效果。

6 结语

通过以上几个方面的分析和介绍，可知在安装和使用泵用机械密封时，不仅要考虑机械密封本身的影响因素，而且要考虑机械密封相关其他部位的各种影响因素，只有把多个方面都考虑周全，才能把机械密封的使用效果发挥到最好，从而延长机械密封的使用寿命。