水泵机械密封泄漏原因分析略谈

水泵机械密封泄漏原因分析略谈

李树军

◎李树军

（石家庄强大泵业集团有限责任公司，河北石家庄050035）

中图分类号：TH136文献标识码：A文章编号：1673-0992（2011）06-126-01

摘要：如今，随着环境保护和人类健康要求的提高，对机器的泄漏要求也不断提高。由于机械密封泄漏量很小，密封可靠。使机械密封在泵类产品中应用非常广泛，机械密封本身是一种要求较高的精密部件,对设计、机械加工、装配质量都有很高的要求。在使用机械密封时,应分析使用机械密封的各种因素,使机械密封适用于各种泵的技术要求和使用介质要求且有充分的润滑条件,这样才能保证密封长期可靠地运转。

关键词：水泵；机械密封；渗漏原因；分析与判断

虽然近年来机械密封技术发展很快，集装式机械密封的不断完善及新材料的不断应用，使密封寿命大大延长，泄漏量也大大减少。但泄漏问题仍存在，直接影响设备的安全稳定运行。下面谈谈对泄漏症状的观察、分析、研判，针对不同的泄漏症状采取必要的措施。

一、机械密封的原理

泵机械密封主要有三个部分构成，一个是基座，它要装在泵体上，可以由很多材料制成二是滑动环，一般为圆形，断面为矩形，与其他密封件组合后装在泵轴上，一般由碳制等耐磨密封性好的材料制成，三是要有产生压力的压紧装置，可以是弹簧或其它方式。滑动环装在泵轴上后，与泵轴形成一体旋转，帖合部位是静态接触，密封性好，靠压紧装置的压力，滑动环紧紧压在基座上，也就是说滑动环是在基座上旋转，从而形成动态密封，因为石墨，铅笔屑等碳质材料的分子小，质密，密封性比较好，而且有增加润滑性的功能，所以在旋转过程中可以实现完全密封。但是要注意，在加工时，加工精度要高一些，而且安装时要注意位置角度等等，同时切记机械密封安装时不要用手去触摸滑动接触面，即使是看不到的一个手印，也可能影响最终的性能。

二、机械密封的泄漏原因

（一）转子周期性振动。定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡,汽蚀或轴承损坏(磨损),这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。泵转子轴向窜动量大,辅助密封与轴的过盈量大,动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转,动、静环磨损后,得不到补偿位移。密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面等等。

（二）高压和压力波造成的机械密封渗漏。由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa时,会使密封端面比压过大,液膜难以形成,密封端面磨损严重,发热量增多,造成密封面热变形。真空状态运行造成的机械密封渗漏泵在起动、停机过程中,由于泵进口堵塞,抽送介质中含有气体等原因,有可能使密封腔出现负压,密封腔内若是负压,会引起密封端面干摩擦,内装式机械密封会产生漏气(水)现象,真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异,而且机械密封也有其某一方向的适应性。

（三）由于介质引起的渗漏。

1.大多数潜污泵机械密封拆解后,静环和动环的辅助密封件无弹性,有的已经腐烂,造成了机封的大量渗漏甚至有磨轴的现象。由于高温、污水中的弱酸、弱碱对静环和动环辅助橡胶密封件的腐蚀作用,造成了机械渗漏过大,动、静环橡胶密封圈材料为丁腈—40，不耐高温,不耐酸碱,当污水为酸性碱性时易腐蚀。

2.固体颗粒杂质引起的机械密封渗漏。如果固体颗粒进入密封端面,将会划伤或加快密封端面的磨损,水垢和油污在轴(套)表面的堆积速度超过摩擦副的磨损速度,致使动环不能补偿磨耗位移,硬对硬摩擦副的运转寿命要比硬对石墨摩擦副的长,因为固体颗粒会嵌入石墨密封环的密封面内。

三、机械密封泄漏分析及判断

（一）安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一定能正确判断。（二）试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：（l）操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离；（对安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤；（3）动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；（4）静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座；（5）工作介质中有颗粒状物质，运转中进人摩擦副，探伤动、静环密封端面；（6）设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现，有时可以通过适当调整静环座等予以消除，但多数需要重新拆装，更换密封。

（三）正常运转中突然泄漏。离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命，而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。（1）抽空、气蚀或较长时间憋压，导致密封破坏；（2）对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环，热量积聚，引起介质气化，导致密封失效；（3）回流量偏大，导致吸人4）对较长时间停运，重新起动时没有手动盘车，摩擦副因粘连而扯坏密封面；（5）介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多；（6）工况频繁变化或调整；（8）突然停电或故障停机等。离心泵在正常运转中突然泄漏，如不能及时发现，往往会酿成较大事故或损失，须予以重视并采取有效措施。

总之，在使用机械密封时，及时正确的发现和判断出泄漏的原因并及时维修和更换，确保机械密封的正常运转。