试论电厂脱硫泵用机械密封故障分析和维修

摘 要：浆液泵在现代脱硫系统中一般都会使用机械密封，而机械密封如果泄漏就会造成严重的环境污染。因此泵用机械密封故障分析与日常维护对于电厂脱硫系统来说至关重要。本文主要围绕脱硫效率中最直接的影响因子—液浆循环泵，来阐述它在运行中的机械密封故障与维修。

关键词：浆液泵；机械密封；故障分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.046

1 机械密封失效的主要原因分析

1.1 侵蚀作用导致的失效

脱硫循环泵中主要腐蚀物为氯离子，由于氯离子有强还原性，对于机械密封材料介质有侵蚀作用，使机械密封件发生表面腐蚀。密封材料介质为石灰石和石膏浆液，固体含量（质量百分比）在35%左右；温度控制在70℃以内；压力低于0.8MPA；ph值在4—8之间；氯离子含量小于0.04%。其中氯离子的腐蚀厉害时可以穿透机械密封件。更严重的是异种金属在介质里共同作用，引起电化学性的侵蚀。导致镶环固定不牢。

1.2 由于热胀冷缩中的热裂或者老化导致的失效

密封面长期处于摩擦或者冷却水供给快速停止供给或者有杂质进入密封面等情况，最开始就会导致环表面出现竖向方向的小裂纹。这样就使得摩擦环磨损而导致密封面泄漏快速的增多。摩擦增多而引起的摩擦热量会超过橡胶用品的许可温度从而导致橡胶用品的急速老化或者裂开或者失去橡胶弹性等。逐渐导致密封失效。这种原因导致的密封失效主要归因于摩擦力过大。在使用过程中要注意保养，降低摩擦，多加大通风散热。使密封面保持常温状态。

1.3 长期磨损导致的失效

材料如果本身耐摩擦性能差、摩擦系數较大、端与面的比压大或者密封面有颗粒进入等都会使密封面磨损严重，最终导致密封失效。

机械密封是一种比较严密的设备。它的使用寿命的长短与它的设计、安装、使用等都密切相关。另外在使用过程中的定期保养与维护也非常重要。根据调查分析。脱硫循环泵的机械密封失效的主要原因归结为四种：（1）冲洗液中断等操作问题；（2）机械安装与设计不合理；（3）流体回路不畅如负压不足等；（4）密封材料选择不恰当。

2 主要检修部位

2.1 泄漏点

液浆循环泵泄漏点主要有 5 处：（1）轴套与轴间的密封；（2）动环与轴套间的密封；（3）动、静环间密封；（4）对静环与静环座间的密封；（5）密封端盖与泵体间的密封。通常情况下，密封端盖与轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体之间的泄漏是容易发现的。而且解决方法通常按照相关经验就可以解决。但是也需要仔细观察，因为往往工作的介质为有害物质，比如有毒气体，或者高压气体。对于这些泄漏的解决通常要考虑到介质本身对人体的危害。因此这种情况就相对困难一些。对于别的泄漏，有时候只靠经营或者直观观察或者嗅觉很难判定，因此需要定时定期检查，排除异常。

2.2 泄漏原因分析及判断

（1）泄漏发生在静压实验时，机械密封安装调试好之后，首先要进行静压实验，通常这种情况下，在压力稳定的情况下观察泄漏量，泄漏量较少的话说明多为动环或者静环密封圈的问题。泄漏量大说明动静环摩擦间之间有问题。直观观察之后在手动盘车仔细观察泄漏量，如果泄漏量恒定没有增大增多的趋势，就可以定论为静动环密封圈的问题。如果盘车时泄漏量有明显变化则可以判定是动静环摩擦副的问题。如果泄漏的液体或气体顺着轴向的方向喷射出来，多可能是动环密封圈的问题。如果向四周喷射，多事静环密封圈的问题。

（2）泄漏发生在试运行的时期，通常情况下，试运行过程中因为高速旋转产生的离心力会使液体或者气体的泄漏相对减少。因此排除完基本情况以后的泄漏主要就是由于动静环摩擦副的损坏引起的，而引起动静环摩擦副损坏的原因主要有一下几点：1）由于异常现象导致的轴向力增大使得动静环分离；2）密封时候压缩程度太大而使摩擦副面出现严重的磨损现象；3）动环密封圈过紧或者静环密封圈过松；4）介质中有颗粒进入强烈的进入摩擦副，严重损伤动静环密封端面。

（3）泄漏发生在正常运转的时候，循环泵在运转的过程中突然出现了泄漏减少的情况，这种情况一般视为机械已经到了使用年限。对于这种较严重的问题也有可能是由于工作情况变复杂等情况所引起的现象。在工作中如果维护不合适，比如：1）气体侵蚀或者抽空或者长时间的压力不能合适释放使得密封设备损坏；2）回流时介质量大，运转过程中带起了底部的固体颗粒沉渣等导致的密封损坏；3）机器休息时间过长时候二次启动时候没有手动盘车，摩擦副因为粘连而损坏密封面；4）机器中介质变性，发生化学变化，使得聚合性或者结胶性物质产生从而破坏密封面；5）工作情况频繁变动，介质更换过于频繁；6）非法断电引起的故障。正常运行中的离心泵如果突然发生泄漏危害是十分严重的，由于离心力的强大，通常会发生较大的事故或者财产损失。必须加以重视，及时检查，一旦发现有泄漏苗头应及时采取措施。准确的定位故障部位，分析成因。提出解决方案。

3 正常运行和维护中的注意事项

再使用与维护机械密封的过程中，应该多观察机器的运转摩擦力情况。避免干摩擦，对于密封的腔体一方面要密封，另一方面要采取可排气的方法。不至于让空气堵塞在密封腔体内形成阻塞从而引起压力异常。另外，在密封运行期间还要注意以下事项：

（1）严格按照规定加入范围内介质，使得介质压力正常；

（2）试运行期间严格检查，运行期间定时定期检查，发现异常及时处理；

（3）爱护机器，避免过于频繁操作；

（4）应尽量避免泵抽空、 气蚀，禁止密封腔内无浆液情况下运行；

（5）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；避免用水质硬的阻封水。

4 结语

截至目前，过长的脱硫泵机械密封技术已经非成熟，基本满足了脱硫循环的工作需求。只要在使用过程中及时维护，及时发现问题及时解决。排除常见故障，冷静应对突发状况。采取相应的维护手段与保养方法。就可以安全的使用机械密封，使它长期处于正常的运行状态。这样的脱硫泵机械密封就可以达到平均寿命，延长使用周期。

作者简介：张传强（1967-），男，辽宁北票人，工程硕士，研究方向：项目管理领域工程。