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離心泵機(jī)械密封常見(jiàn)泄漏問(wèn)題的原因分析

李楷
蘭州石化維達(dá)公司維修二分公司

本文簡(jiǎn)要分析了離心泵機(jī)械密封常見(jiàn)的泄漏問(wèn)題產(chǎn)生的原因，并且對(duì)機(jī)械密封檢修過(guò)程中存在的誤區(qū)進(jìn)行了歸納。

離心泵；機(jī)械密封；泄漏

引言

隨著石油化工行業(yè)的不斷發(fā)展，離心泵做為輸送物料的一種轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，其能夠正常地運(yùn)行是化工裝置可以安全穩(wěn)定生產(chǎn)的重要保證。

目前，機(jī)械密封被廣泛地用于離心泵的密封中，離心泵能否安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)地運(yùn)轉(zhuǎn)很大程度上取決于其密封效果。在石油化工行業(yè)中離心泵機(jī)械密封泄漏的問(wèn)題占據(jù)了離心泵故障總量的一半以上，因此，機(jī)械密封的好壞會(huì)直接影響到離心泵的正常運(yùn)行。

本文對(duì)離心泵機(jī)械密封常見(jiàn)泄漏問(wèn)題的原因進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，以及對(duì)機(jī)械密封的檢修過(guò)程中存在的一些誤區(qū)進(jìn)行了歸納，總結(jié)了離心泵機(jī)械密封泄漏的諸多可能情況。

一、機(jī)械密封常見(jiàn)泄漏問(wèn)題的原因分析

（一）機(jī)械密封工作原理簡(jiǎn)介

機(jī)械密封是由兩個(gè)垂直于泵軸的密封環(huán)即動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組成的，其表面應(yīng)平整、光滑，動(dòng)環(huán)與靜環(huán)相互之間緊密貼合，且作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦副材質(zhì)可以是石墨、碳化硅、氮化硅或者硬質(zhì)合金等材料。工作時(shí)，靠彈性元件和介質(zhì)的壓力在動(dòng)、靜環(huán)的接觸表面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲壕o力，使兩端面能夠緊密貼合，并在兩端面間會(huì)產(chǎn)生一層極薄的流體膜，從而起到密封的作用。

（二）對(duì)機(jī)械密封常見(jiàn)泄漏問(wèn)題的原因分析

1.由于運(yùn)行環(huán)境惡劣而引起的泄漏

對(duì)于一些運(yùn)行環(huán)境惡劣的離心泵來(lái)說(shuō)，機(jī)械密封難以滿足工作介質(zhì)要求，在運(yùn)行了一段時(shí)間以后，就會(huì)發(fā)生機(jī)械密封泄漏的情況。

（1）彈性元件損壞引起泄漏。對(duì)于一些工作介質(zhì)易結(jié)晶或者含雜質(zhì)較多的離心泵來(lái)說(shuō)，在將其解體檢修時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)其所用機(jī)械密封的彈性元件被結(jié)晶物或雜質(zhì)垢結(jié)堵塞，從而使彈性元件失去彈性，失彈的彈性元件無(wú)法給予動(dòng)環(huán)應(yīng)有的軸向補(bǔ)償，從而導(dǎo)致機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏的情況。

（2）輔助密封圈損壞引起泄漏。若工作介質(zhì)溫度過(guò)高，或者工作介質(zhì)中含有弱酸、弱堿等腐蝕性物質(zhì)，可能會(huì)使機(jī)械密封的輔助密封圈發(fā)生老化、泡脹等情況，造成了機(jī)械密封的泄漏。所以在高溫、酸性或者堿性的工作環(huán)境中，機(jī)械密封的輔助密封圈所用的橡膠材質(zhì)應(yīng)選擇那種能耐高溫、耐酸堿的氟橡膠。

（3）細(xì)小顆粒物雜質(zhì)損壞密封面引起泄漏。當(dāng)彈性元件失彈，動(dòng)環(huán)得不到軸向補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候，細(xì)小顆粒物雜質(zhì)會(huì)隨著工作介質(zhì)進(jìn)入到密封端面間，這會(huì)劃傷或者加快磨損密封面，破壞兩密封端面之間的緊密貼合程度，從而使機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏。對(duì)于這種情況可選用硬對(duì)硬的摩擦副材質(zhì)，比如碳化硅對(duì)硬質(zhì)合金的摩擦副。

2.安裝靜試時(shí)出現(xiàn)的泄漏

離心泵安裝好以后，一般要進(jìn)行灌泵靜試，檢查機(jī)械密封的泄漏量。當(dāng)泄漏量出現(xiàn)較小時(shí)，一般是機(jī)械密封的輔助密封圈有問(wèn)題；泄漏量較大時(shí)，則可能是機(jī)械密封的動(dòng)、靜環(huán)密封面間出了問(wèn)題。如若工作介質(zhì)沿徑向泄漏，多為靜環(huán)輔助密封圈有問(wèn)題，工作介質(zhì)沿著軸向泄漏，則多為動(dòng)環(huán)輔助密封圈有問(wèn)題。

3.運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的泄漏

（1）真空狀態(tài)運(yùn)行造成機(jī)械密封的泄漏。泵在啟動(dòng)、停車和進(jìn)口管漏氣的情況下，泵送的工作介質(zhì)中會(huì)含有氣體，密封腔就可能出現(xiàn)負(fù)壓，如果密封腔內(nèi)是負(fù)壓，那么就會(huì)造成密封端面間產(chǎn)生干摩，破壞密封端面，進(jìn)而引起泄漏。

（2）轉(zhuǎn)子振動(dòng)大引發(fā)泄漏。因?yàn)檩S承磨損、轉(zhuǎn)子不平衡或者氣蝕而造成轉(zhuǎn)子振動(dòng)量增大，會(huì)嚴(yán)重影響到機(jī)械密封的使用壽命，并且引發(fā)機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏。

4.操作不當(dāng)引發(fā)的泄漏

對(duì)于一些輸送易結(jié)晶物料的離心泵來(lái)說(shuō)，結(jié)晶物會(huì)垢結(jié)在彈性元件上，使彈性元件彈力減弱，在泵較長(zhǎng)時(shí)間停車后，再次開(kāi)車的情況下，若是沒(méi)有按規(guī)定正確盤車，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)較大的扭矩作用在彈性元件上，而被結(jié)晶物垢結(jié)的彈性元件在受到該扭矩作用時(shí)很可能會(huì)發(fā)生斷裂的情況，從而使機(jī)械密封發(fā)生泄漏。

二、機(jī)械密封檢修過(guò)程中存在的幾個(gè)誤區(qū)

（1）彈性元件壓縮量越大則密封效果越好。彈性元件的壓縮量是有規(guī)定的，一般對(duì)于單彈簧機(jī)封壓縮量為50%-70%，大概密封壓死后放開(kāi)3~5mm，對(duì)于多彈簧機(jī)封來(lái)說(shuō)，壓縮量為90%左右，即密封壓死后放開(kāi)1.5~2.5mm即可。如果壓縮量過(guò)大會(huì)引起密封端面比壓增高，使密封面間發(fā)生干摩擦，增大了熱量，引起密封端面的熱變形，反而加快了密封面間的磨損，大大降低了機(jī)械密封的使用壽命。如果壓縮量過(guò)小會(huì)引起密封端面比壓降低，導(dǎo)致密封端面之間不能緊密貼合，而使機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏，起不到密封的作用。

（2）動(dòng)環(huán)密封圈越緊則密封效果越好。機(jī)械密封的動(dòng)環(huán)輔助密封圈過(guò)緊的話，會(huì)使密封圈與軸套間的磨損加劇，輔助密封圈更容易損壞變形而失效。

結(jié)論

通過(guò)以上論述，可以得出如下結(jié)論：

在安裝及檢修機(jī)械密封的過(guò)程中，要特別注意將彈性元件的壓縮量取到合適的范圍，綜合考慮離心泵運(yùn)行環(huán)境以及工作介質(zhì)對(duì)機(jī)械密封的影響，以選取合適的摩擦副材質(zhì)和輔助密封圈材質(zhì)。當(dāng)機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體情況來(lái)進(jìn)行分析，并且應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)機(jī)泵操作人員的培訓(xùn)，避免因?yàn)槿藛T操作不當(dāng)而引起機(jī)械密封的泄漏。

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