作者：張國(guó)棟（1981年06月）男，副高級(jí)工程師，從事?lián)Q流站運(yùn)維檢修工作，國(guó)網(wǎng)青海省電力公司檢修公司，810000。 ?這個(gè)需要排上

一、機(jī)封結(jié)構(gòu)分析

主泵機(jī)械密封用于內(nèi)水冷主泵密封，由動(dòng)環(huán)和靜環(huán)、軸套等組成，它是依據(jù)動(dòng)、靜環(huán)的光潔而平直的端面相互貼合，并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而構(gòu)成的密封裝置?？繌椥院蛢?nèi)冷水在旋轉(zhuǎn)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膲壕o力，使兩個(gè)端面緊密貼合，端面間維持一層極薄的液體膜從而達(dá)到密封的目的，液體膜具有流動(dòng)的動(dòng)壓力和靜壓力，起著潤(rùn)滑和密封作用。

如圖1所示機(jī)封共5處密封，形成a、b、c，3個(gè)可能漏水的密封面。

密封面a滲水，為動(dòng)環(huán)與軸間O型圈密封即密封圈1失效，內(nèi)冷水沿主泵軸承滲出。密封面b滲水，為動(dòng)環(huán)與靜環(huán)間機(jī)械密封即密封面3失效或密封圈2、5失效，內(nèi)冷水沿主泵軸套滲出，密封面b滲水多數(shù)狀態(tài)是為動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間機(jī)械密封故障。密封面c滲水，為泵殼與靜環(huán)間密封即密封墊4失效，內(nèi)冷水沿靜環(huán)與泵殼滲出。

二、機(jī)封滲水理論分析

主泵機(jī)封滲水主要有以下幾個(gè)原因：

1）機(jī)封密封圈失效：

橡膠件老化、變形，從外觀上看密封圈表面疏松、毛糙，失去彈性。機(jī)械密封圈失效一般不會(huì)出現(xiàn)迅速漏水惡化的現(xiàn)象。

2）固定螺母松動(dòng)

機(jī)封共6個(gè)固定螺母，固定螺母用于固定機(jī)封動(dòng)環(huán)座，固定螺母在安裝時(shí)進(jìn)行緊固，在啟泵時(shí)由于水錘作用，導(dǎo)致泵內(nèi)壓力遠(yuǎn)大于外部壓力，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)松動(dòng)會(huì)導(dǎo)致機(jī)封動(dòng)環(huán)座不平衡，內(nèi)外壓力不均勻，水膜平衡被破壞，出現(xiàn)滲水。

3）彈簧彈力不足

機(jī)封內(nèi)部共有8個(gè)用于緩沖補(bǔ)償?shù)膹椈?，在啟?dòng)和運(yùn)行時(shí)承受一定程度的壓力，主泵啟動(dòng)時(shí)扭矩較大，彈簧彈力出現(xiàn)偏差，內(nèi)外壓力不均勻，水膜平衡被破壞，出現(xiàn)滲水。

4）動(dòng)、靜環(huán)平面磨損：;

引起機(jī)封動(dòng)、靜環(huán)平面磨損的主要因素有：1、安裝異常：可區(qū)分為設(shè)備安裝異常過緊、過松、不平，或安裝時(shí)將零部件損壞等，拆除機(jī)封一般會(huì)有磨損跡象，例如燒焦、發(fā)黑或劃痕痕跡;2、基座異常：基礎(chǔ)固定螺栓松動(dòng)，緊固力矩不平衡，支撐部件剛度變差，導(dǎo)致主泵振動(dòng)異常，或因基座異常導(dǎo)致振動(dòng)異常傳遞，導(dǎo)致機(jī)封滲水;3、主泵進(jìn)出口膨脹節(jié)安裝不規(guī)范：膨脹節(jié)補(bǔ)償器安裝對(duì)角偏差過大，在啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致機(jī)封位置受力異常;4、水質(zhì)差含顆粒：水質(zhì)中含顆粒，顆粒做為磨料磨損機(jī)封平面或拉傷表面產(chǎn)生溝槽、環(huán)溝等現(xiàn)象;5、氣蝕干磨：檢修后進(jìn)水管和泵腔內(nèi)有空氣，泵開機(jī)后，機(jī)封高速運(yùn)轉(zhuǎn)磨擦產(chǎn)生高溫，機(jī)封干磨失效。兩站主泵進(jìn)口為正壓，該原因可基本排除。兩站主泵進(jìn)出水口采用漏斗型管路加波紋管補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)，當(dāng)主泵工頻啟動(dòng)時(shí)，高速電機(jī)啟動(dòng)使漏斗型進(jìn)出口水流量不一致，主泵泵腔內(nèi)產(chǎn)生氣腔，進(jìn)而產(chǎn)生水泵氣蝕現(xiàn)象，引起主泵機(jī)封滲水，所以要采用軟啟的方式進(jìn)行啟動(dòng)，在正常工況下盡量避免主泵工頻啟動(dòng)，減小機(jī)封滲水的幾率。

三、碳化鎢與碳化硅材質(zhì)分析

碳化硅屬于工程陶瓷，它的化學(xué)穩(wěn)定性較好，適用強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，而且導(dǎo)熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)小、在高溫下性能波動(dòng)不大，材質(zhì)較脆。碳化鎢是硬質(zhì)合金的組成部分，硬質(zhì)合金由難熔金屬硬質(zhì)化合物和鈷、鎳、鐵、鉬、鉻粘結(jié)金屬等及其合金組成。機(jī)封性能的表征因素主要有極限PV值、摩擦系數(shù)和韌性，具體分析如下：

1、極限PV值分析

PV值是設(shè)計(jì)和使用機(jī)械密封的重要參數(shù)。PV極限值（limiting pv value）是指密封失效時(shí)達(dá)到的最高值。PV值越大，表示機(jī)封工作能力越強(qiáng)。工況相近情況下，石墨對(duì)碳化硅更耐用一些。

表2機(jī)械密封常用材料的極限pV值：

2、摩擦系數(shù)分析

查閱《SH/T 3156-2009 石油化工離心泵和轉(zhuǎn)子泵用軸封系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》：含顆粒工況，機(jī)械密封一般采用碳化硅對(duì)碳化硅。當(dāng)工藝介質(zhì)為水時(shí)，金華站碳化鎢對(duì)碳化鎢的摩擦系數(shù)大（0.08），紹興站石墨對(duì)碳化硅的摩擦系數(shù)?。?.02）。工況相近情況下，紹興站石墨對(duì)碳化硅更耐用一些。

3、韌性分析

查閱金屬材料手冊(cè)，韌性為材料在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力。韌性越好，則發(fā)生脆性斷裂的可能性越小。碳化硅作為工程陶瓷材料，相比于碳化鎢材料韌性更小，更易碎裂。高速旋轉(zhuǎn)與震動(dòng)的電機(jī)主泵，應(yīng)選擇韌性更強(qiáng)的機(jī)械密封。金華站碳化鎢對(duì)碳化鎢更符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求。

結(jié)合主泵電機(jī)運(yùn)行工況與兩站多次機(jī)封異常，韌性相對(duì)其他特性更為重要，韌性異常將導(dǎo)致故障迅速惡化。咨詢閥冷與主泵廠家，新投運(yùn)工程已將使用碳化鎢機(jī)封列入招標(biāo)規(guī)范書，綜合考慮建議將碳化硅機(jī)封更換為碳化鎢機(jī)封。

四、運(yùn)行維護(hù)建議

在設(shè)備檢修時(shí)，需開展以下工作：1、基座檢查;2、膨脹節(jié)對(duì)角偏差測(cè)量;3、水質(zhì)分析試驗(yàn);4、主泵同心度測(cè)試調(diào)整。

現(xiàn)場(chǎng)主泵出現(xiàn)滲水時(shí)：

1、主泵啟動(dòng)滲水持續(xù)運(yùn)行正常，切機(jī)啟動(dòng)正常：對(duì)應(yīng)密封圈失效，此時(shí)一般不需要進(jìn)行處理;

2、主泵啟動(dòng)正常，運(yùn)行中滲水，切機(jī)啟動(dòng)正常：對(duì)應(yīng)密封圈失效，此時(shí)一般不需要進(jìn)行處理;

3、主泵啟動(dòng)滲水持續(xù)運(yùn)行正常，切機(jī)啟動(dòng)仍滲水持續(xù)運(yùn)行正常：對(duì)應(yīng)固定螺母松動(dòng)或彈簧彈力不足，此時(shí)一般不需進(jìn)行處理。固定螺母松動(dòng)時(shí)可進(jìn)行調(diào)節(jié)，彈簧彈力異常時(shí)需更換主泵機(jī)封。