离心泵机械密封失效原因分析

程欣

摘要：随着我国工业现化建设工作的持续推进，机械密封在离心泵中的应用范围变得越来越广，特别是在输送易燃、易爆、有毒介质时稳定的机械密封能够大幅度的提升工业生产生活的安全性。离心泵的运行性与机械密封的有效性有着直接的联系，如果机械密封失效，那么离心泵的运行稳定性将会受到破坏，甚至会造成严重的安全生产事故。本文以YID100-80-200型离心泵作为研究对象，探讨了YID100-80-200型离心泵中机械密封频繁出现失效的原因，并结合现有的技术基础提出YID100-80-200型离心泵中机械密封优化改进方案，希望能够为离心泵机械密封失效原因分析研究提供新的参考思路。

关键词：离心泵;机械密封失效;原因分析

一、YID100-80-200型离心泵应用情况

YID100-80-200型离心泵在投产投用后的前几个月出现机械密封频频失效的问题，以至于离心泵内部所装置的胶体转料在尚未运送至振动筛时内部的胶体出现泄漏，不仅干扰了生产秩序，降低了整体的工作效率，还增加了车间的维修费用以及相关维修工作人员的工作强度。根据维修部门反馈的YID100-80-200型离心泵维修统计数据显示，YID100-80-200型离心泵中机械密封的使用寿命仅有15天左右，难以满足现阶段生产管理的需求。为此，开展YID100-80-200型离心泵机械密封原因分析以及技术改造研究，不仅能够有效的延长YID100-80-200型离心泵机械密封整体的使用寿命，还能够提升整体的生产管理效率。

二、YID100-80-200型离心泵机械密封失效原因分析

1.YID100-80-200型离心泵振动频率超过机械密封负荷状态

YID100-80-200型离心泵在使用过程中存在一定程度的振动问题，之所以会存在振动问题，是因为YID100-80-200型离心泵自身的轴承稳定性较差，致使机泵不同心，从而出现转子不平衡的问题。YID100-80-200型离心泵在振动的过程中会出现动环以及静环之间的无效分离，导致YID100-80-200型离心泵机械密封的液膜受到严重的破坏，如果在运输YID100-80-200型离心泵的过程中有杂质颗粒进入，那么杂质颗粒将会对YID100-80-200型离心泵机械密封造成更加严重的磨损，从而出现YID100-80-200型离心泵机械密封失效的现象。

2.YID100-80-200型离心泵中泵气蚀现象的干扰

离心泵中泵气蚀现象的产生主要源自于两个方面，第一个方面是离心泵自身的装置系统操作在设置时存在不合理的现象，第二个方面是离心泵自身的泵入口气蚀性能较差，以至于在使用离心泵的过程中由于离心泵转速过高或者是周围生产环境溫度的提升等问题，使得离心泵的泵入口出现气蚀现象。当YID100-80-200型离心泵出现泵气蚀现象现象时，此时将会产生大量的气泡，这些气泡不仅会冲击机械密封表面，导致YID100-80-200型离心泵机械密封失效，还会附着在机械密封周围，使得机械密封的液膜无法顺利形成。

3.YID100-80-200型离心泵存在泵轴弯曲的现象

YID100-80-200型离心泵所采取的机械密封是典型的旋转轴向的接触式动密封，在相对旋转的过程中达到YID100-80-200型离心泵密封的效果。然而，在实际的应用过程中，泵轴可能会存在弯曲的现象，从而打破了YID100-80-200型离心泵机械密封之间均匀受力的稳定性，破坏了YID100-80-200型离心泵的密封效果，从而出现胶体物料泄漏的现象。

4.YID100-80-200型离心泵存在操作不合理的现象

如果相关工作人员在使用YID100-80-200型离心泵时没有及时打开入口阀，那么将会导致YID100-80-200型离心泵机械密封润滑性能受到破坏，从而出现干摩擦的现象，进而影响YID100-80-200型离心泵机械密封的性能。

三、YID100-80-200型离心泵中机械密封优化改进方案

1.结合实际的生产要求重新选择YID100-80-200型离心泵机械密封的类型

一方面，为了能够实现YID100-80-200型离心泵机械密封的重新选型，应当积极主动与厂家技术人员交流，结合实际的生产要求以及现场查看的方式来确定YID100-80-200型离心泵机械密封的类型。与此同时，为了能够切实有效的降低离心泵机械密封优化的整体成本，在选型时应当尽可能的在YID100-80-200型离心泵不换型的前提下开展工作。另一方面，结合实际的胶体物料的运输需求，最后选择了集装式机械密封。与原先的普通双端面机械密封相比，集装式机械密封在替换的过程中只需要紧固密封盒上的四个螺栓即可，有效的降低了人为安装误差问题的发生几率。从集装式机械密封安装的角度来看，集装式机械密封实现了整装整拆的设计需求，相关技术人员不需要刻意的调整YID100-80-200型离心泵机械密封的尺寸，避免了额外的成本开支。与此同时，集装式机械密封具有结构紧凑以及体积小等特定，借助于定位机构的形式提升了弹簧的压缩量，有效的延长了在YID100-80-200型离心泵机械密封的使用寿命，降低相关维修工作人员的工作强度。

2.YID100-80-200型离心泵集装式机械密封参数

为了能够充分的发挥出YID100-80-200型离心泵集装式机械密封的功效，应当对YID100-80-200型离心泵集装式机械密封参数重新进行调整，从而确定介质温度以及介质黏度等重要参数，确保YID100-80-200型离心泵能够在正常的生产过程中“不掉链子”。由于YID100-80-200型离心泵的主要用途是运输胶体物料，再加上胶体物料内部可能会含有少量硬杂质颗粒，为此，需要对集装式机械密封的动环以及静环重新进行调整，其中动环则主要以硬质合金为主，充分发挥出硬质合金硬度高以及耐磨系数较低的特点。而静环则选择无压烧结的碳化硅。之所以会采取硬质合金以及碳化硅的组合形式，是因为当硬质合金以及碳化硅在应用过程中所产生的摩擦力能够更好的适应YID100-80-200型离心泵所运输的物料需求，确保集装式机械密封能够在面对硬杂质颗粒时能够有效的延长离心泵集装式机械密封的使用寿命，切实有效的降低离心泵集装式机械密封失效问题的发生几率，具有极高的应用性价比。由于YID100-80-200型离心泵的电机转速能够达到2950r/min，因此，应当以多弹簧结构形式为主，为了确保YID100-80-200型离心泵集装式机械密封端面比压的稳定性能够保持在合理的区间范围内，相关技术人员还应当根据应YID100-80-200型离心泵所运输的物料以及实际的生产环境来重新核算机械密封的弹簧比压、平衡系数及端面比压等参数，避免出现高速运转状态下集装式机械密封端面比压的稳定性受到破坏，从而出现离心泵机械密封失效问题。YID100-80-200型离心泵所选择的密封圈则主要以氟橡胶FKM为主，垫片在选择时需要考虑材质是否耐高温，目前PTFE材质的耐高温性能较好，可以纳入到选择范围内，且技术人员在选择密封圈的金属时主要以304不锈钢为主，能够有效的降低金属腐蚀等问题的发生。

四、结束语

综上所述，泵气蚀现象以及操作不合理等问题都会导致离心泵机械密封的性能受到破坏，为此，结合实际的生产要求重新选择YID100-80-200型离心泵机械密封的类型，从而调整集装式机械密封参数。

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