提高泵用机械密封有效性的方法

摘 要：机械密封装置由于泄漏量少、功率消耗低、使用时间较长、性能优良等特点，被广泛应用于石化企业传动设备之中。应用过程中，机械密封是传动设备中的重要部件，对机械密封泄漏原因分析和故障及时处理是保障设备正常运行，装置长周期运行的日常性工作。文章将从泵用机械密封泄漏原因以及提高泵用机械密封有效性方法这两个方面进行阐述。

关键词：机械密封；有效性；泵用机械

引言

机械密封是利用一对或几对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持接合并配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。机械密封具有以下优势：泄漏量少、所消耗的功率低、使用时间长，性能优良等特点，在石化企业中，机械密封得到了更为广泛的应用。泵用机械在运行时因为机械密封泄漏造成物料损失，环境污染、停机检修甚至系统停车，对企业设备长周期运行产生系统风险，所以，提高机械密封有效性对石化企业设备管理尤为重要。

1 常用机械密封泄漏出现的原因

1.1 机械密封材料与介质存在不匹配的现象

在选择材料时需要考虑介质的温度以及腐蚀程度。高温介质可以使橡胶变硬，金属失去强度，腐蚀加速，并且材料受热膨胀引起密封间隙变化。而低温介质会使橡胶失去弹性、金属变得脆弱，物料的黏性增加。因此，所选择的机封端面材料应该能耐腐蚀并且不容易脱落、起泡。密封端面一般采用石墨、碳化硅等材料，因为它具有摩擦因素低、产生的热量小、更耐腐蚀的特点。而碳化硅材料比较脆弱，比较容易断裂。碳化钨材料也是一种很好地做端面的材料，但是其耐腐蚀性不足。高温油类介质选择氟橡胶或PETT，而低温甲醇类介质经验是三元乙丙橡胶。根据不同的介质选择相应机械密封材料是密封正常运行的保证。

1.2 加工精度不够

机械密封的端面粗糙度与整体的形状与机械密封的性能有直接的影响。在实际工作中，通常情况下，机械密封都处于混合摩擦的状态中，它的弹簧压力和密封的压力之间形成的总负载力是由密封端面的液膜压力和微凸体共同负荷的。润滑区所形成的摩擦力以及微凸体接触的部分所形成的摩擦力会使得密封零件磨损，从而有形成机械泄漏。端面一般粗糙度要求不大于0.8um，加工精度和长时间磨损引起的端面精度变化是机械密封泄漏的重要原因。

1.3 机械密封安装质量问题

对于机械密封的安装问题，比较常见的有：转子窜量有所超标、密封封得过紧或过松、螺钉拧得不够均匀、静环与轴线之间不垂直等等问题，这些都会导致机械密封泄漏。转子窜量超标主要有3个方面的影响因素：（1）轴承安装出现错误，轴承的压盖或轴承额定帽盖没有固定好；（2）没有选择合适的轴承型号；（3）叶轮背帽没有拧紧，正确的处理方法是，首先将轴承背盖固定好，其次是对推力轴承进行调整，使得轴的轴向窜动量不超过0.125mm，最后将叶轮背帽固定好。

1.4 泵振动较大

泵振动偏大会使机械密封出现失效，泵振动的因素有很多，密封性也会变差，泵振动时会导致动静环分离、跑偏，致使密封泄漏。所以，在泵用机械运行过程中，要随时关注泵振动情况，对泄漏情况密切观察，查清造成泵振动的原因，从而有效解决故障问题。常见的泵震动原因有设备基础不规范，电机和泵轴不同心，介质引起的气蚀等原因。

2 提高泵用机械密封有效性的方法

2.1 正确选型

正确地选择泵用机械密封型式，能有效地增加设备运行的时间。于石化企业而言，常用的高温热油泵有很多种。它们的主要特点是：使用的温度比较高，可达到350摄氏度左右，介质的黏度比较大。一般采用金属波纹管机械密封。波纹管的组件材料可以选用特种的耐高温合金材料。高温泵用机械密封对于波纹管的组件材料要求高，最好选用耐高温的合金材料。但是很多企业为了降低成本，只是选择了普通材料，所以，在高温的情况下很容易发生失去弹性的情况。除此之外，还要防止波纹管出现扭断的情况，在一些减压装置中，系统通常会负压，密封环内如果利用硬质合金进行配对，端面会因为缺少润滑的因素而使得波纹管组件出现扭断的情况。

2.2 提高安装技术水平

在进行机械密封安装时，要对员工进行专业培训，从而减少安装过程中出现问题，避免不必要的错误发生。员工首先要仔细地阅读装配指示图，对装配的安装顺序了解清楚，并严格地根据装配的操作技术要求进行机械密封装配。同时，需要特别注意，在安装前，确保安装密封面是平滑整洁的，特别是旋转环与静止环之间端面的清洁程度，如果发现上面有其他赃物，要用纱布对其进行擦拭，应将轴端以及密封端的倒角修整平滑，擦拭干净轴肩与密封端面的端圆的地方。对静环密封圈进行清洗时要首先对密封圈的材料进行检查，防止对其不恰当的清洗导致密封圈膨胀或者变形（注意：三元乙丙橡胶不能用油清洗），从而使得机封装置使用寿命减短，提前老化。同时，在安装结束后，对设备进行介质调试时，要确保设备的及封油系统完整正常的运行。

2.3 注意密封装置的加工精度

造成机械密封的原因多种多样，所以，为了减少机械密封出现的概率，提高机械密封的效果。首先要提高机械密封自身的材料的加工精度，以及其辅助性材料和零件的加工精度，使得转子的轴向窜动以及泵用机械振动减少。工作人员加强日常的维护工作，及时地发现异常问题，对于一些已经出现损坏的零件，应该及时地进行零件的更换，从而保证机械的正常运行，减少机械密封泄漏情况的发生。

2.4 加强机械密封的运行管理

（1）在泵启动前，要进行充分地排气，以确保密封腔内有充足的液体。在输送凝固介质时，要利用蒸汽将密封腔加热使得介质溶化。如果泵用机械在启动后，发现有泄漏的现象，应该对其再观察一段时间，在持续运行了4个小时之后依旧有泄漏情况，相关工作人员应该立即停泵运行。（2）对机械密封和其辅助的封油装置以及管线的安装情况进行检查，看其是否符合安装的要求，密封的辅助系统是否可以投入使用。（3）当泵用机械停止运行后，不能马上将封油腔以及端面密封的冷却水停止运行，正确的操作步骤是等密封处的油温下降到低于80摄氏度时再将冷却水关停，避免损坏了密封的零件。（4）泵用机械操作压力应该处于平稳的状态，压力的波动应该不超过0.1MPa。在泵用机械运行过程中，防止机械出现抽空的情况，从而造成密封面形成摩擦而使得密封泄漏。

3 结束语

综上所述，提高机械密封有效性，要根据机械设备的实际情况，针对机械设备的装置要求，正确选型、认真进行精度检查，规范安装，要严格按操作规范进行操作，及时维护保养。从而减少机械密封泄漏的情况，有效地降低故障的发生率。与此同时，造成机械泄漏的原因，以及判断机械泄漏的情况是多样的，相关人员要在实际的工作中不断地探索并总结经验，通过仔细的分析，有效地解决相关的故障，促进机械密封的安全顺利的运行。

参考文献

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作者简介：曹育玮（1968，08-），男，陕西西安人，工作单位：陕西煤化能源有限公司，职务：总工办工程师。