浆液离心泵机械密封失效原因及改进措施分析

徐海朋 苗鸿宇

摘 要：在化工企业生产中离心泵是一种比较常用的仪器，本文主要针对在日常运转过程中离心泵经常出现的机械密封泄露现象的原因进行分析，并针对所出现的问题提出消除以及改进的方法，保证设备的可靠性提高，并且可以保持长时间的使用。

关键词：离心泵;机械密封;泄露

引言

在化工生产过程中经常需要做到的是将流体从低处往高处输送或者是低压到高压进行输送，还有沿管道实现较远距离的输送。所以为了保证这一目的达到，需要对流体进行一定的外力施加，做到可以克服在流体输送过程中所产生的阻力。在整个运输过程中为流体提供能量的机械被称为输送机械。输送机械的种类有多种，不同种类的输送机械工作原理不同，按照工作原理可以将输送机械分为离心式、往复式、流体动力作用式以及旋转式等四中。而在流体输送过程中最常用的输送机械为离心泵，是一种比较常见的动力机械。离心泵的优势是使用方便，结构简单并且流量较大并且较为均匀。在该装置中机械密封是这种输送机械的封轴装置，通过这种装置的应用可以实现泄漏量小并且使用寿命较长的优势。但是在使用过程中经常出现离心泵机械密封失效的现象，所以本文主要针对其失效的原因以及如何更好的改进展开分析。

1.机械密封故障现象以及分析

通常泵用机械的密封种类是比较多的，其型号也比较多，通过研究发展经常发生泄漏点的地方在离心泵中主要有五处。一是轴套和轴间之间的密封、二是动环和静环之间的密封、三是密封端盖和泵体之间的密封、四是静环和净化之间的密封;五是动环和轴套之间的密封。通常在轴套外伸的轴间以及泵体之间和密封端盖所出现的泄露现象是比较容易发现的，同时该泄露解决起来也相对比较容易，但是在检查过程中还是应该仔细认真，尤其是在工作时离心泵的工作介质是液化的气体在高压条件下输送或者是输送的为有毒气体的时候该过程相对比较困难，危险性较大。除了这几种泄露之外其他的泄露从直观上来看很难进行具体的分别，必须通过长期的管理以及在维修的基础之上实现泄露状态的仔细观察以及分析之后才能够得出准确的结果。

1.1安装调试的时候发生泄露

在进行机械密封安装并且调试之后往往需要对其进行静试，通过一段时间的观察看其是否泄露。如果在这过程中的泄漏量比较小那么通常存在问题的地方是动环或者是静环的密封圈;如果说泄漏量比较大，这说明在动环和静环之间的摩擦存在问题。首先通过对离心泵进行初步观察，主要观察内容为泄漏量、泄露部位等，在此基础上通过手动盘车进行细致检查，如果发现泄漏量没有明显的变化则说明静环和动环的密封圈存在问题;如果说泄漏量出现明显的变化则说明动环和静环的摩擦副存在问题;如果通过检查发现泄露介质是沿着轴向成喷射趋势，则表明动环存在较多问题的是动环的密封圈，如果说泄露介质的泄露趋势为向四周喷射或者是通过水冷却孔漏出，则说明大概率为静环的密封圈失去作用。

1.2试运转时出现泄露现象

泵用机械密封在经过静试之后确保该环节没有问题，因为离心泵在运转过程中会通过高速运转而产生较大的离心力，所以对于介质的泄露会有一定的抑制作用。所以说试运转时可以有效的将机械密封泄露中可能发生的原因轴间以及端盖密封失效排除在外，基本上导致发生泄露的原因都是因为动环和静环的摩擦副受到破坏而造成的。

导致发生摩擦副密封失效的主要原因有以下几点，第一点是在操作过程中由于出现抽空、气体腐蚀或者是憋压等现象的发生，导致产生了比较大的轴向力，所以动环和静环的接触面会出现分离;第二种是在进行机械密封安装的时候由于压缩量过大导致摩擦副断面出现较为严重的磨损现象;第三是动环的密封圈由于给与较大的力导致过紧，内部的弹簧无法对动环的轴向浮动量进行调整。

1.3在正常运转中突然泄露

在离心泵正常运转过程中如果出现突然泄露的现象少数原因是由于机器本身，比如正常的磨损或者是部分配件达到了使用寿命，大多数情况下是因为操作不当或者是操作环境发生改变等原因导致的，主要有以下几个方面。第一点是抽空或者是气体腐蚀或者是憋压的时间比较长导致内部的密封被破坏;第二种是由于对于离心泵来说其实际输出量相对较小，所以在泵内有大量介质在循环的时候所产生的热量会不断的累计，导致介质气化，最终致使密封失效;第三种就是回流量比较大，所以导致吸入到吸收塔、釜或者是池底部的沉渣涌起导致密封被损坏。

2.機械密封失效的原因分析以及维修

2.1周期性渗漏

通常因为泵转子的轴向窜动力较大，并且辅助密封和轴之间的过盈量也非常的大，导致动环在轴上无法进行灵活的活动。如果在离心泵翻转过程中动环和静环出现磨损之后很难得到补偿位移。出现该问题应该在进行机械密封装配的时候保证轴的轴向窜动力不大于0.1毫米，并且保证辅助密封和轴之间的过盈量应该保持适中，在保证径向密封的前提之下动环可以灵活的移动。

2.2由于压力产生渗漏

在高压下机械密封渗漏通常是因为弹簧所受到的压力和设计是相比过大，导致密封圈所承受的压力过大，难以形成液膜，不断的发生磨损同时在该过程中发热量也不断的增加，最终导致密封圈变形。在发生这种情况的时候对于弹簧的压缩量一定要严格按照规定进行，不能过大也不能过小，为了更好的解决该现象可以使用硬质合金，陶瓷等耐压强度比较高的材料，同时加强冷却时的润滑措施。

3.总结

以上对在离心泵机械密封性比较常发生的泄露原因以及相应的维修手段进行了简单的分析。机械密封本身对于精度的要求就比较高，所以在进行设计、加工的时候都应该严格按照规范操作。在实际使用过程中应该充分考虑影响其密封性的各个原因，让装配之后的机械密封可以和离心泵配合更加的完善，达到离心泵使用的标准以及工艺要求，保证在正常工作状态下机械密封可以长期的工作运转。

参考文献：

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