机械密封在机泵上的应用及故障处理

机械密封在机泵上的应用及故障处理

马赫

国家石油天然气管网西部管道甘肃输油气分公司 甘肃 兰州 730000

摘要：机械密封装置常用于化工生产行业当中，机械密封装置在使用过程中不可避免地会发生不同程度的磨损，机械密封的损坏会对机械密封装置的正常运行造成一定的影响，从而对化工生产造成十分不利的干扰。针对机械密封装置的常见损坏，需要对造成损坏的原因进行深入的分析，结合具体的损坏情况采取相应的解决措施，从而确保机械密封装置的性能，满足化工生产的实际需求。基于此，本篇文章对机械密封在机泵上的应用及故障处理进行研究，以供参考。

关键词：机械密封；机泵上的应用；故障处理；

引言

根据相关调查和研究可以发现，就目前阶段天然气化工中机械密封出现故障的原因，在很大程度上是因为轴的密封效果不佳所致。在机泵运行过程中，一旦因为密封问题发生故障，便会导致溶液大量喷出。如果没有对其进行有效、及时管理，将会严重影响设备使用效果，也会在一定程度上影响着操作人员的生命安全。为此，相关工作人员需要对此给予足够重视，根据机泵在机械密封中所存在的问题，进行针对性解决。研究机械密封在机泵上的应用和故障处理具有积极的意义。

1机械密封结构分析

在机泵设备中，机械密封属于动态的密封手段，这一密封原理是通过弹性元件的弹力与介质之间的轴向作用力，通过相互作用来达到平衡状态，起到良好的密封效果。随着机泵设备在生产领域的广泛应用，机泵机械密封的种类越来越多，一些机泵采用的是小弹簧机械密封方法，部分采用的是波纹管机械密封。泄漏是机械密封最常见的问题，在动环端面和静环端面位置、动环与辅助密封圈位置、静环与辅助密封圈位置、轴套与动环之间等部位，机械密封泄漏的问题最为常见。例如：单端面机械密封原理图，如图１所示。

图1单端面机械密封原理图

2机泵机械密封泄漏的原因

2.1抽空现象的影响

在物料运输过程中，如果机泵出现了抽空现象，其内部弹簧功能便会失效。从深层次来看，这还会导致系统内部各个结构发生失调现象，从而严重影响系统稳定运行。另外，当弹簧失效之后，还会和密封副发生剧烈的摩擦，影响机械密封效果。

2.2滑动件热装工作的影响

在开展滑动件热装处理工作中，经常会因为温度方面的影响，导致其出现膨胀、冷缩，导致密封面出现变形。如果没有对其进行及时、有效管理，将会导致密封件和紧固件之间出现裂缝，导致机械密封泄漏问题。

2.3点蚀

在机械密封装置的弹簧套当中经常容易出现面积较大或集中在某一区域的点蚀，随着点蚀的不断深入，容易造成机械密封装置表面穿孔。虽然点蚀现象不会对机械密封的正常使用造成较大的影响，但随着点蚀的进一步加重也会增加后期维修的难度，因此需要在对机械密封进行检修维护时更换。

2.4因磨损造成的机械密封损坏

一般而言，机械密封发生磨损损坏的主要原因是由于机械密封材料的耐磨性能不佳、摩擦的因数过大、机械密封端面和弹簧的比压超过预期、密封面混入杂质等，这些因素都会使机械密封的磨损过大，从而造成机械密封的密封性能失效。针对因磨损所造成的机械密封损坏，可以利用平衡型机械密封的方式来有效控制和降低机械密封端面和弹簧的压力，从而减少机械密封的磨损问题。此外，在机械密封装置中还需要严格把控材料质量，尽可能选择耐磨性能较强的材料，可以有效提高机械密封的耐磨性能。具体而言，机械密封耐磨材料首选碳化钨材料，可以达到比较理想的耐磨效果。

3机械密封在机泵上的应用及故障处理

3.1更改机械密封轴套形式

为了杜绝机械密封轴套回缩的问题，可将机械密封轴套与副轴套加工为整体式，依靠叶轮螺母压紧机械密封轴套，从而取代了机械密封由传动环紧固轴套的方式固定，优化了机械密封轴套的定为方式，彻底解决机械密封由于轴套回缩导致泄漏问题。如图2所示，机械密封整体式轴套长度为：ｌ＝ａ＋ｂ＋ｃ。

图2主、副轴套分布图

3.2设计方面的改进措施

为了有效避免在机械密封工作中所出现的各种泄漏问题，需要从设计角度进行充分考虑，避免事故的发生。从影响其出现磨损问题的原因出发，动环弹力和液体双重压力是影响其出现问题的一个重要原因。为此，在机械装置使用过程中，需要确保其比压稳定性，让其保持在相对合理、稳定的状态中，从而降低因比压影响而导致动静环出现磨损现象。从技术角度考虑，在进行比压调整工作中，往往会面临着较大困难，需要结合具体工作需求、从装置实际情况角度出发，对各方面影响因素进行综合性考虑之后，才能够确定出合理比压值。另外，为了进一步降低因动静环之间出现的相互摩擦问题对其所产生的影响，还应该合科学、合理的冷却举措，有效提升其处理效果。

3.3加强机泵机械密封材料的质量管理

密封材料的选择对于机泵机械密封的效果有着直接影响，根据机泵输送介质选择密封，只有选用了高质量的机械密封材料，才可以保障良好的密封效果，延长机泵机械密封装置的运行寿命。一般情况下，动环和静环最好选用树脂石墨、碳化硅或硬质合金等材料。密封材料选择时，要着重注意以下方面：综合评估材料的强度、刚度、耐磨性和导热性等各个性能指标，并在前期做好相应的材料性能和质量检测，综合评估材料的适用性。在机泵机械密封装置的运行过程中，密切注意密封装置的使用情况、密封圈与弹簧装置的变化。

3.4优化机械密封轴套尺寸

为了进一步处理机械密封轴套回缩导致的密封泄漏问题，在泵抽空或设备运行不稳定时不让机械密封传动环定位装置发生移动，也就是要限制机械密封轴套的轴向位移，使之大于机械密封轴套与副轴套之间的距离，同时保证动环部位的压缩量，从而避免了机械密封轴套轴向位移量大造成的机械密封泄漏或传动环部位摩擦造成的机械密封失效。具体案例如下：ｄ为需要调整量；ａ为轴肩到机封轴套距离；ｂ为副轴套前端到外台阶距离；ｃ为副轴套前端到内台阶距离；ｅ为副轴套端部外径；ｆ为副轴套直径，如１７０页图3所示。机械密封需要加调整垫厚度：ｄ＝ａ－（ｃ－ｂ）具体案例：我单位再生塔顶回流泵Ｐ２０２多次出现机械密封轴套回缩问题，为了彻底解决这一问题，对机械密封的具体处理方法为在主副轴套之间加调整垫，具体尺寸测量数据如下（图3）：ａ＝１０．５０ｍｍ；ｂ＝３５．４０ｍｍ；ｃ＝４２．３０ｍｍ；ｅ＝６８ｍｍ；ｆ＝５５ｍｍ。根据实际测量数据计算机械密封需要加调整垫厚度为：ｄ＝ａ－（ｃ－ｂ）＝１０．５ｍｍ－（４２．３０ｍｍ－３５．４０ｍｍ）＝３．５０ｍｍ。得出机械密封需要加调整垫尺寸为外径为６８ｍｍ，内径为５５ｍｍ，厚度为３．５０ｍｍ的环形垫圈。我单位再生塔顶回流泵Ｐ２０２机械密封通过加调整垫的方法处理后，机械密封使用中未再次发生轴套的回缩问题。值得推广应用。

图３机械密封割分图

结束语

在化工生产装备中，机械密封是化工机泵中比较常见的密封组件，机械密封对于组件密封性能的要求较高，同时，还需要满足机械设备长期运行的需求。造成机械密封损坏的原因较多，会对化工生产产生十分不利的影响。因此，需要深入分析机械密封损坏的原因，并采取相应的解决措施，确保机械密封的性能得以充分发挥。

参考文献

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