机械密封在水泵维修中的应用

李瑞琦，陈 彦

（抚顺石化工程建设有限公司，辽宁抚顺 113004）

1 机械密封技术概述

1.1 机械密封原理

严格意义讲，机械密封其实是一种机制，是对设备机体与旋转轴之间起到密封作用的机制。一般情况下，主要用于密封弹性元件的预紧和压紧。弹性元件、传动件、辅助密封件、端面摩擦副以及紧固件是机械密封结构的主要组成部分。除此之外，还具有静环端面、动环端面、静密封圈和动密封圈等4 个泄漏通道。其中，最关键的是静动环端面间隙，它决定了机械密封的效果、性能，以及工作寿命。

1.2 影响机械密封的因素

影响机械密封的主要因素是空化特性。很多情况下，由于受到加工精度、热变形以及压力变形等多种因素影响，使得机械密封表面的粗糙度无法达到相应需求，而且受部分表面形貌因素的影响，这些差异会产生更大的间隙。久而久之，这些差异逐渐产生大量的间隙收敛区以及间隙发散区。特别是在间隙发散区，如果不能有效解决该区域存在的泄漏问题，则整个机械的密封气压会大幅度下降。当下降到一定数值后，液膜将会发生气化，即所谓的空化现象，会对整个机械密封的性能产生极大消极影响。因此，研究机械密封技术，有效抑制空化效应的产生是非常重要的内容。

1.3 机械密封技术介绍

开展水泵维修工作期间，对水泵进行密封是非常重要的环节。分析整个水泵维修工作，可以发现其机械密封技术已经发展为较为成熟的技术，而且使用范围非常广泛，能够满足各种类型水泵在维修期间的密封需求。对水泵实际维修过程中，使用机械密封技术可以极大提高维修效率，控制后期水泵维修的工作量，具有较高使用价值。可以在一定程度上降低整个机械设备的损耗率，从而控制企业在产品生产过程中的成本。

2 机械密封在水泵设备应用中的重要性

工业产品生产期间，机械设备的工作性能在很大程度上影响产品的数量和质量。要想保证机械设备具有较好的工作性能，企业管理人员就需要对水泵设备进行有效检查和改造。一旦发现水泵运行期间存在密封性问题，就要及时进行维修。为确保水泵能够在非真空条件下稳定工作，需要其允许介质内含有较多固体成分以及微尘颗粒，同时还要保证水泵使用时具有较强的抗冲击能力和耐腐蚀能力。为满足这些条件，就必须使用波纹管机械密封的方法进行密封。这种密封方法存在一定弹性且稳定性相对较好，可以保证水泵长期处于高效运行状态。

3 水泵泄漏的常见问题

3.1 静环连接处发生泄漏

水泵运行期间常见的泄漏问题，主要是动环和静环连接处的泄漏。首先，密封面不均匀是主要原因，水泵在生产过程中受各种因素影响，使得装机表面处于不均匀状态。生产结束水泵正式投入使用，在外力作用下，水泵会逐渐变形。此外，密封环损坏后不能及时更换，也会导致静环连接出现问题。密封表面存在不同程度的损坏，使得设备中的弹簧无法发挥应有性能。

3.2 压盖处发生泄漏

压盖处的泄漏问题与水泵转轴处的泄漏问题，发生原因基本相同，主要是垫圈不合适。需要注意的是，压力盖和静环盖长期处于连接状态。虽然它处于一个相对较小空间内，但是在外部压力下，也可能最终导致液体泄漏或系统内部压力变化。如果工作人员不能及时解决这个问题，会影响水泵工作效率。

3.3 动环和静环连接部位的泄漏

动环和静环连接部位出现泄漏的主要原因是密封的平面处于不平整的状态。由于水泵在生产期间，其切面不平整或光洁度不能达到相应指标，无法有效控制整个水泵的密封面的平整度。当然，水泵在运行期间，因为受到外力作用，也有可能导致密封面的平整度发生变化。

4 水泵维修时更好地应用机械密封的方法

4.1 提高操作人员技术水平

水泵操作人员技术水平的高低，将直接决定机械密封的安装效果。要提高水泵维修质量，就需要提高现场操作人员的技术水平。与其他类型的维修技术和维修过程相比，机械密封在水泵维修工作中应用的时间相对较短，无论是理论基础还是技术应用水平，都有待进一步提高。部分维修人员的综合素质能力相对较低，无法检查水泵维修的细节问题，导致出现更大问题。针对这一情况，企业内部需要定时定期开展专业的技能培训工作，提高现场维修人员的技术水平以及职业道德素质。

4.2 正确认识机械密封

与传统水泵维修技术相比，机械密封技术对精密性的要求相对较高。现场工作人员正确认识机械密封技术，是保证该技术在泵维修中高效应用的前提条件。此外，机械产品生产企业的领导者也应该重视水泵维修工作，大力推广使用机械密封技术并统一相关的安全标准。

4.3 高温水泵的机械密封分析

机械在运行期间，密封端面会由于摩擦产生热量，如果这些热量不能及时散发，则密封面会出现液膜沸腾现象，即气化现象，它可以通过了解密封环发音进行判断。如果液体出现汽化现象，将会导致密封封面倾斜，与碳石墨环形成外缘切边。为此，购买密封产品时，应该对被密封产品进行校核，保证产品的各项指标都能满足使用过程的各项需求。除此之外，使用窄密封面也可以解决汽化问题，确保循环线无堵塞，也可以保证系统具有足够的循环液量。

4.4 寻找合适的轴套

为避免水泵使用期间出现泄漏现象，技术人员在管理过程中需要选择合适的轴套，保证水泵长期处于高效运行状态。如果套管长度不一致、内径不一致，技术人员需要改变内径，而且还要保证其他套管与原套管保持一致状态。完成以上套管维修工作，可在一定程度上减少泵泄漏的可能性，控制水泵后期维修的工作量。若套管的长度和内径不一致，而且与原机械密封存在较大差异时，现场维修人员可以选用最接近原机械密封设备的尺寸维修设备。虽然这种方法可以提高泵在运行过程中的密封性能，但也会导致连接增加，增加密封工作量。

4.5 加强处理机械密封泄漏

要从根本上解决机械密封问题，就需要针对具体问题进行分析。保证机械设备在装配期间的干净整洁度，是对机械设备安装密封性最大的保障。在机械尚未出现密封泄漏问题前，也需要开展预防工作，对于材料和零部件，都要保证其工具的整洁性。要选择柔软的纱布，擦拭密封端面。

4.6 适当增加辅助冲洗系统

如果水泵密封时存在颗粒或者其他类型杂质，则整个机械的密封性将无法得到保障，其实际运行效果也不能控制在相应规范内。针对这一情况，现场工作人员必须按照相应的单元设置辅助冲洗系统，及时清除封闭室的杂质。否则经过一段时间后，封闭室的杂质会出现沉积现象，机械密封的弹簧也会失去原有作用。若长期未进行密封式的清理工作，导致杂质数量过多，颗粒进入到摩擦副后，整个机械的密封性将无法得到保障。由此可见，辅助冲洗系统的设计非常重要。

4.7 机械密封冷却水加装新型滤网

机械密封工作使用的冷却水多是工业用水，水中存在较多悬浮物以及杂质。这些杂质进入机械密封系统，会影响机械密封程度，甚至会损坏机械密封的表面，导致其使用寿命大大缩短。因此，控制冷却水中杂质和悬浮物的数量是延长机械密封使用寿命的主要途径。经过多次实践和探索，发现使用新型不锈钢过滤器替代原过滤器，可以保证冷却水的流量，而且清洁性相对较好，不会被极小颗粒堵塞。

5 结束语

水泵运行期间最常见的问题就是泄漏，不仅大幅增加机械设备的使用损耗，还会使水泵运行效率无法达到相应标准。因此，工业企业在生产过程中，需要深刻认识水泵的密封性，提高维修技术水平，充分重视机械密封的应用。实际操作特别是对水泵开展维修工作时，应严格按照相应工作流程进行操作，发现水泵使用期间出现各种问题，应该积极进行解决，保证水泵的密封性，提高产品质量。