周彥東

摘要：機械密封在離心泵中得到推廣和使用，機械密封作為一種精密部件，需要比較高的裝配工藝質(zhì)量。本文分析了離心泵機械密封泄漏的原因，并根據(jù)實踐經(jīng)驗對機械密封的安裝維護工藝方法進行了優(yōu)化歸納，對規(guī)范機械密封的安裝維護工藝質(zhì)量，保證機械密封長期可靠運轉(zhuǎn)具有一定的實際意義。

關(guān)鍵詞：離心泵機械密封泄漏安裝維護

1 概述

在離心泵中，機械密封得到廣泛的使用，其整機運行直接受到機械密封的密封效果的影響，特別是在電力生產(chǎn)的過程中，由于連續(xù)生產(chǎn)，導致機械密封出現(xiàn)泄漏，在一定程度上嚴重影響生產(chǎn)的運行。本文通過詳細分析離心泵機械密封出現(xiàn)泄漏的原因，歸納總結(jié)離心泵機械密封泄漏的安裝維護方法，對提高離心泵機械密封的安裝維護水平有一定參考作用。

2 機械密封出現(xiàn)泄漏的原因

2.1 機械密封的工作原理及主要泄漏點 機械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件四部分組成[1]，其中，密封是靠動環(huán)與靜環(huán)的接觸面在運動中始終保持貼合實現(xiàn)的。運行的過程中，動環(huán)和靜環(huán)通過在端面產(chǎn)生比壓進而形成一層極薄的液體膜，從而起到密封的效果。機械密封的泄漏點包括[2]：①軸套與軸間的密封。②動環(huán)與軸套間的密封。③動、靜環(huán)間密封；動靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封。④密封端蓋與泵體間的密封。在上述漏點中，軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)，漏點解決相對也比較容易。對于其余泄漏點，在直觀上辨別和判斷比較困難，需要通過長期、豐富的實踐經(jīng)驗，才能得出正確結(jié)論。

2.2 分析機械密封泄漏的原因及判定

2.2.1 靜試時出現(xiàn)泄漏 機械密封安裝調(diào)試好之后，需要通過靜試進行檢驗，并觀察其泄漏量。在靜試的過程中，當泄漏量較小時，需要對動環(huán)或靜環(huán)密封圈進行檢查；當泄漏量較大時，需要對動、靜環(huán)摩擦副進行檢查。通過初步觀察泄漏量，初步判斷泄漏部位，然后借助手動盤車做進一步的觀察，在靜試時如果泄漏量沒有明顯的變化，可以判斷時靜、動環(huán)密封圈出現(xiàn)問題；在盤車的過程中，如果泄漏量變化比較明顯，可以斷定動、靜環(huán)摩擦副出現(xiàn)問題。

2.2.2 試運轉(zhuǎn)時發(fā)生泄漏 離心泵在高速旋轉(zhuǎn)時會形成強大的離心力，通過采用靜試試驗方法對機械密封進行檢查，介質(zhì)的泄漏現(xiàn)象在一定程度上得到有效的遏制。所以，機械密封泄漏產(chǎn)生原因排除軸間及端蓋密封失效之后，其大多數(shù)情況下都是由于動、靜環(huán)摩擦副遭到破壞多導致的。造成摩擦副密封失效的原因，通常情況下有：①在安裝機械密封的過程中，因壓縮量過大，磨損和擦傷摩擦副端面。②因動環(huán)密封圈過緊導致無法調(diào)整自身的軸向浮動量。③當靜環(huán)密封圈出現(xiàn)過松的情況時，因動環(huán)軸向浮動導致靜環(huán)與靜環(huán)座彼此脫離。④顆粒狀的物質(zhì)存在于輸出介質(zhì)中，在離心泵高速運轉(zhuǎn)的作用下導致顆粒狀的物質(zhì)進入摩擦副，進而擦傷動、靜環(huán)密封端面。⑤操作中，動、靜環(huán)之間的接觸面軸向力變大出現(xiàn)彼此分離。綜上所述，通過對摩擦副密封失效的原因進行分析，在試運轉(zhuǎn)過程針對上述現(xiàn)象，通過采取調(diào)整靜環(huán)座等措施密封失效是可以排除解決的。假如通過上述方法不能解決，只有通過重新拆裝，進而更換新的密封。

2.2.3 正常運轉(zhuǎn)中發(fā)生泄漏 離心泵在正常運轉(zhuǎn)過程中突然出現(xiàn)泄漏，通常情況下是因為正常磨損、密封使用時間過程達到使用期限、工況發(fā)生較大的變化，以及維修、操作不到位造成離心機發(fā)生泄漏。①通常情況下，因離心泵輸出量偏小，導致在泵內(nèi)出現(xiàn)大量介質(zhì)的循環(huán)，進而出現(xiàn)熱積聚，最終使得密封失效。②離心泵停運較長時間后，在重起時沒有手動盤車，因摩擦副粘連進而導致密封面被扯壞。③抽空、氣蝕或憋壓的時間較長進一步破壞密封。④工況出現(xiàn)頻繁變化或者經(jīng)常性的調(diào)整。⑤環(huán)境溫度發(fā)生劇烈變化。⑥因突然停電或故障導致離心機出現(xiàn)被迫停機等。[3]

3 機械密封的安裝與維護

3.1 安裝原則 ①熟悉設(shè)備情況。安裝機械密封之前，對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速、軸徑等都要進行熟悉；考慮機械密封的制造工藝、密封腔的相關(guān)尺寸、設(shè)備的服務(wù)時間、生產(chǎn)設(shè)備的職工水平等。②對介質(zhì)的壓力進行估算。離心泵的密封腔壓力通常情況下要低于泵的出口壓力。③熟悉密封介質(zhì)。安裝機械密封之前要熟悉密封介質(zhì)的狀態(tài)，所含顆粒情況；熟悉介質(zhì)的相關(guān)物理特性，以便為后期的冷卻、沖洗、潤滑等做準備。[4]

3.2 安裝機械密封的技術(shù)要求 為了確保機械密封正常工作，保持密封性良好，安裝機械密封要符合技術(shù)要求：①軸或軸套的徑向跳動公差如表1所示。②密封腔體端面對軸表面的跳動公差如表2所示：③控制傳動軸的軸向竄動量為0.2mm。④通過采取阻封、沖洗、冷卻、過濾等措施，對輸送介質(zhì)的溫度進行控制。⑤安裝彈簧傳動的機械密封時，保持軸旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)使彈簧越來越緊。

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3.3 安裝機械密封的方法 為了保持機械密封的正常使用功能，嚴格遵守相關(guān)的要求進行安裝，防止機械密封失效[5]。

3.3.1 安裝準備工作 ①進行機械密封安裝前，首先要核實機械密封的型號和規(guī)格。②檢查機械密封的完整性和整潔性，確保動環(huán)和靜環(huán)的密封端面不能出現(xiàn)損傷。③對容易出現(xiàn)毛刺和溝痕的部件和部位如軸、軸套、密封腔內(nèi)壁、密封端蓋內(nèi)的表面等進行檢查，發(fā)現(xiàn)毛刺、溝痕要進行處理，保持表面的整潔。④使用干凈柔軟的紗布、脫脂棉之類的東西對動環(huán)和靜環(huán)表面進行擦洗，保持其干凈。⑤在安裝機械密封的過程中零部件要保持干凈、整潔，動環(huán)、靜環(huán)的密封端面不能出現(xiàn)劃痕，以及碰破等。另外，為了裝入方便，安裝機械密封時，在軸或軸套表面、壓蓋與密封圈配合表面涂抹機油，在一定程度上避免啟動時出現(xiàn)干摩擦現(xiàn)象。

3.3.2 安裝順序 ①對機械密封的靜止部件進行安裝：首先，將防轉(zhuǎn)銷裝入密封端蓋相應(yīng)的孔內(nèi)位置；其次，根據(jù)順序在靜環(huán)上裝入靜環(huán)密封圈，然后在密封端蓋內(nèi)裝入靜環(huán)，在組裝過程中避免防轉(zhuǎn)銷進入靜環(huán)凹槽內(nèi)。最后，在安裝過程中，避免靜環(huán)與軸之間發(fā)生碰撞。對于螺栓要分幾次均勻擰緊。②對機械密封旋轉(zhuǎn)部件進行組裝。在軸上按照先后順序?qū)C械密封的旋轉(zhuǎn)部件進行逐個組裝。對于軸套，把機械密封的旋轉(zhuǎn)部件按照順序在外面組裝到軸套上，然后將機械密封旋轉(zhuǎn)部件的軸套安裝在軸上。③在密封體上安裝端蓋，并用螺釘固定。④盤動試車是否產(chǎn)生輕松[6]。

3.4 機械密封的維護

3.4.1 離心泵啟動前檢查 ①在啟動離心泵之前，首先檢查其機械密封以及附屬裝置是否齊全，是否存在不符合技術(shù)規(guī)定的部位。②通過靜壓試驗對機械密封進行檢查，查看離心泵是否存在泄漏的部位。對于出現(xiàn)泄漏的離心泵需要及時做出檢查，查找泄漏的原因。③借助盤車檢查機械密封的均勻性。在盤車時，如果出現(xiàn)盤車吃力或發(fā)生不動現(xiàn)象，需要核實裝配尺寸，檢查是否存在錯誤，安裝是否到位。④啟動離心泵之前要將密封腔內(nèi)充滿液體，排出腔內(nèi)的空氣。

3.4.2 運行維護 ①離心泵啟動后出現(xiàn)輕微的泄漏，需要對泄露做進一步觀察。如果泄露持續(xù)4h，并且泄漏量不見較少，這種情況下需要做停泵檢查。②為了避免密封面干摩擦而損壞密封，在運轉(zhuǎn)過程中，應(yīng)防止出現(xiàn)抽空現(xiàn)象。③對密封情況進行經(jīng)常性檢查，當泄漏逐漸嚴重時，需要進行停泵檢查。④為了避免因操作不當劃傷密封面、損壞密封圈等問題，因此，在更換機械密封時，要注意動環(huán)、靜環(huán)的密封面，以及動環(huán)、靜環(huán)的密封圈。

4 結(jié)語

機械密封作為一種精密部件，對其裝配工藝要求比較高。為了確保機械密封長期穩(wěn)定運行，在機械密封使用過程中，根據(jù)實際情況對機械密封泄漏的因素進行分析，按照規(guī)范要求對機械密封進行安裝和維護，確保機械密封符合離心泵的技術(shù)規(guī)范和使用要求。

參考文獻：

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