探究离心泵机械密封故障分析

探究离心泵机械密封故障分析

于泽宇

（大庆石化公司化工一厂      黑龙江省大庆市163311 ）

摘要：机械密封是指利用密封介质和弹簧压力在旋转的静态和动态环的接触面上产生压缩力，使静态和动态圈的端面紧密配合，并在两端之间形成薄油膜。这样可以防止介质通过，从而防止液体泄漏，起到密封作用，并润滑静态和动态环。离心泵的机械密封在运行过程中容易发生泄漏，因此加强离心泵机械密封的维护和管理非常重要。

关键词：离心泵；机械密封；日常维护；腐蚀

引言

机械密封作为一种轴密封方式，广泛应用于旋转设备中。在离心泵发生的各种故障中，机械密封泄漏占很大比例。因此，研究和探索离心泵机械密封的维护管理策略具有重要的现实意义。在此基础上，本文从离心泵机械密封失效的原因入手，提出了离心泵机械机械密封的几种维护管理策略，希望能为促进我国离心泵机械油封维护管理水平的提高提供一些有益的参考和指导。

一、 离心泵机械密封失效的原因

（一） 碳化作用

如果离心泵机械密封的工作环境超过石墨环的允许温度，树脂会沉淀在其表面，树脂会在摩擦表面周围碳化。如果遇到粘合剂，会发生软化和起泡，增加密封表面的泄漏，导致密封失效。如果超过允许的温度长时间使用，会进一步加速橡胶的开裂、老化、硬化和弹性损失。所有由热损失引起的密封失效的主要解决方案是减少摩擦热，增加散热，避免密封表面发生显著的温度变化。

（二） 腐蚀

一种是表面腐蚀。腐蚀性介质具有侵蚀作用，会对机械密封件表面造成腐蚀，弹簧部件容易出现腐蚀问题。随着不锈钢建筑在白天的广泛使用，表面腐蚀已经大大减少。

二是点蚀。离心泵机械密封的弹簧套经常发生点腐蚀甚至穿孔。点腐蚀对密封的影响相对较小，但随着腐蚀面积的扩大，会影响密封的有效性。因此，在大修期间需要更换。

三是应力腐蚀。在介质腐蚀和应力的影响下，金属焊接弹簧等部件可能会断裂，导致密封失效。可以采取增加弹簧钢丝直径等措施来解决这一问题。

四是电化学腐蚀。介质中存在的不同金属可能会引起电化学腐蚀，导致镶嵌环松动并影响密封效果。这可以通过在嵌体接头上施加粘合剂来解决。

（三）磨损

摩擦副的摩擦因数大、材料不耐磨、固体颗粒进入密封面、端面比压（弹簧比压）太大等都会导致密封面磨损，进而造成密封失效。使用平衡性机械密封能降低弹簧压力和端面比壓，减少由于磨损造成的密封失效。另外，使用优质材料制作的摩擦副能有效降低磨损程度，一般来说，不同材料的耐磨性可由弱到强排列如下：硬质合金一碳石墨、喷涂陶瓷一碳石墨、高速钢一碳石墨等。

（四）振动

离心泵在使用过程中会出现振动现象，产生振动主要原因包括泵和电机不同心、转子不平衡、滚动轴承出现故障等多个方面。所以，在安装和制造机组时，应在设计、管理和运行等方面充分做好防振动措施，将振动造成的危害降至最低。

二、离心泵机械密封的维护管理策略

（一）安装前检查

在进行安装之前要对所有备件进行仔细检查，确保轴组表面和密封压盖光洁没有毛刺;轴承完好没有损坏;密封端面清洁干净、贴合紧密、没有杂物油污;静环和动环的外观完好，无裂纹划痕。安装时清洁好密封腔体，调整、检查轴与密封箱体的同心度和垂直度，防止出现动环轴向振摆、密封受压不均匀等情况。组装完泵体后，再盘车，看转轴转动是否灵活，微调轴的窜量，合理对中找正，保障机械密封的正常使用。

（二）零部件管理

机械密封长时间运行后，容易出现变形、老化、静环与动环磨损、密封胶圈磨损、轴与弹簧锈蚀磨损等现象，进而引起密封泄漏，需更换新件或对其进行维修。静环和动环密封面不能出现掉角、飞边、麻点、裂纹、划痕，若使用的动、静环是经过修复之后的，动、静环凸台高度之和应大于3mm，同时每个凸台高度要大于1mm，以防对散热造成影响。安装动环之后要确保动环能够在轴上灵活移动，把动环往弹簧方向按压后可自由回弹，同时确保动、静环端面的平行度和轴线的垂直度。动、静环密封胶圈应厚薄均匀，不得有残损，否则要在大修时对密封胶圈进行更换。弹簧在使用前要进行压力测试、长度检测，并且每组弹簧在要求压缩长度的压力差要符合相关标准。

（三）拆却要点

严谨拆卸机械密封，不能使用扁铲、手锤，以防破坏密封元件。若密封结垢无法顺利拆卸，可以将其清洗，然后再进行拆卸。若泵的两头都采用了机械密封，在拆卸、装配时应做到相互照应，避免顾此失彼。对于运行过的机械密封，若因压盖松动导致密封移动，需更换动静环零件，不得继续上紧后使用，这是因为压盖松动后，摩擦副的原运转轨迹出现变化，会破坏接触面的密封性。

（四）日常维护及管理

对离心泵机械密封的密封装置、附属装置、安装管线等进行全面检查，确保其符合有关技术要求之后再进行启动。在启动机械密封之前要开展静压试验，查看是否存在机械密封泄漏的情况。若泄漏过多，需对泄漏原因进行查明，并想办法彻底消除。若仍然没有效果，就需要进行拆卸检查，重新进行安装。安装后可按泵旋向盘车，查看是否均匀轻快，若盘车不动或比较吃力，需要查看安装是否合理，是否存在装配尺寸错误等。

三、结语

在离心泵运行过程中，造成机械密封泄漏的原因是多方面的，但这些原因之间又有着一定的联系，相互之间存在一定的影响。因此，在离心泵的安装、运行以及检修过程中，要对机械密封的磨损情况进行认真观察，深入细致分析造成泄漏的真正原因，制定行之有效的措施，不断探索和改进对机械密封进行检修的工艺技术，排除所有不良因素，保证机械密封的安全可靠运转。

参考文献：

[1]周勇.离心泵机械密封常见故障及控制措施探讨[J].化工安全与环境，2019（24）：19-20.

[2]曹小兵.离心泵机械密封的使用维护[J].内燃机与配件，2019（9）：121-122.

[3]郝丽霞.化工离心泵机械密封失效原因分析[J].中国设备工程，2020（3）：143-145.

[4]叶弢.一种塑料离心泵机械密封的改进[J].通用机械，2019（11）：40-41.

作者简介：于泽宇，男，1986年1月27日 汉族 黑龙江省大庆市大庆石化公司化工一厂裂解车间精馏工段从事班长工作 联系地址：大庆石化公司化工一厂裂解车间车间 邮编：163714