机械密封常见故障原因分析及处理.docx

机械密封常见故障原因分析及处理强1 ,王树棠1 ,蔡彤2 ,朱继田2陈(1 . 鲁西矿业有限公司 ,山东 济宁272053 ; 2 . 济宁东郊热电厂 ,山东 济宁272000)1机械密封及其常见故障2机械密封安装拆卸应注意的问题机械密封也叫端面密封 ,是靠弹簧和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触面上产生适当的压紧 力 ,使这两个端面紧密贴合 (端面间保持一层极薄的油 膜对动环和静环进行润滑) ,因此 ,介质通过时阻力很 大 ,从而阻止液体泄漏 ,达到密封目的 。机械密封主要 由以下部件组成 (图 1) :主要密封件 ( 动环和静环) 、辅助密封件 (密封圈) 、压紧件 (弹簧 、推环) 、传动件 ( 弹簧 座及键或固定螺钉) 。机械密封有单弹簧式 、多弹簧式 和波纹管式 。单弹簧 、多弹簧机械密封由于弹簧在高 转速下易发生变形 ,一般在较低转速下使用 ;波纹管机 械密封在静环磨损后动环能够自由向前移动 ,不受轴与环间摩阻的影响 ,但波纹管一旦泄漏 ,泄漏量常会很 大 ,必须立即修理 。机械密封安装时应注意 :(1) 检查填函孔及端面应清洁无毛刺 ,除掉轴 、轴 套 、键槽和螺纹上的毛刺和毛边 ,带伤的轴或轴套应更换 。(2) 为防止压盖端面偏斜 ,上紧压盖应在联轴器 找正 后 安 装 , 并 用 塞 尺 检 查 , 各 点 误 差 不 大 于 0 . 05mm ; 检 查 压 盖 与 轴 或 轴 套 外 径 的 配 合 间 隙 ( 即 同 心度) ,四周要求 均 匀 , 并用 塞尺 检查 , 各 点 偏差 不大 于0 . 01 mm 。(3) 使用多个小弹簧机械密封时 ,应检查各个小 弹簧的长短和刚性 。弹簧压缩量不应过大或过小 ,要求误差不大于2 . 00 mm (过大会增加端面比压 ,加速端面磨损 ;过小会造成比压不足不能起到密封作用) 。(4) 保证动环能在轴上灵活移动 ,动环弹簧先压 紧再松开 ,弹簧应能将动环自动弹回 。(5) 调整好端面比压 ,端面比压与密封的结构型 式 、弹簧大小和介质压力有关 ,过大将损坏摩擦副 ,过小则易泄漏 ,一般为 ( 0 . 30 . 6) M Pa 。通过改变弹簧 的压 缩 尺 寸 进 行 调 整 , 压 缩 尺 寸 误 差 应 保 证 2mm 。(6) 在泵组装前 ,应擦净密封面并涂抹一层油膜 ,油膜宜用干净的手指涂抹 。 机械密封拆卸时应注意事项 :1 静环 2 动环 3 、4 、8 、9 密封圈 5 弹簧座6 弹簧 7 推环 10 压盖 11 固定螺钉图 1 机械密封基本结构机械密封常见故障及处理见表 1 。75热力发电 2007 (3) 摘要 机械密封是泵类普遍采用的一种密封形式 ,具有节省动力 、密封可靠的优点 。对机械密封 装置泄漏的原因进行了分析 ,并给出了处理方法 。 关键词 水泵 ;机械密封 ;泄漏 ;故障 ;端面比压 中图分类号 T H311 文献标识码 B 文 章 编 号 100223364 (2007) 0320075203技术交流表 1 机械密封常见故障原因及处理故障现象发生原因处理措施端面宽度过大端面比压过大 动静环面粗糙摩擦副配对不当 冷却效果不好 、润滑恶化减小端面宽度 、降低弹簧压力降低端面比压 提高端面光洁度更换动静环 、合理配对 加强冷却措施 、改善润滑条件增加旁路冲洗管线 ( 如果没有的话) ; 扩大管径增加 流量调整轴向窜动量 稳定泵的操作压力 排除振动停车检修 ,解决轴的窜动问题 调整定位更换或研磨摩擦面 检查或更换密封图调整或更换弹簧 调整端盖紧固螺钉与轴垂直检查更换动 、静环 更换密封圈固定静环 检查弹簧力和止推环是否卡住 更换摩擦副振动 、发热运行过程中 ,密封发出尖啸声密封处的润滑液不足转子轴向窜动量太大 、动环来不及补偿位移泵本身操作不平稳 ,密封腔内压力经常变动 转子周期性振动泵轴振动严重 密封定位不准 、摩擦副未贴紧 摩擦表面损伤或摩擦面不平 密封圈与动环未贴紧 弹簧力不够或弹簧力偏心 端盖固定不正 、产生偏移摩擦副损坏断裂 固定环发生转动 动环不能沿轴向浮动温度变化 ,介质产生结晶物 ,短时间内破坏摩擦副泵抽空后密封破坏 , 弹簧断开 、防转销断掉或失去 作用摩擦面有结晶现象或水垢产生 弹簧间有结晶或固体粒子 动环或止推环卡住弹簧力过大端面比压过大 密封介质不清洁 弹簧压缩量过大周期性泄漏经常性泄漏严重泄漏停泵检查 ,更换弹簧或换防转销停用后重新开动时泄漏清洗密封件更换弹簧加过滤装置 调整弹簧摩擦副表面磨损过快(1) 拆卸 机械 密 封 时 不 允 许 用 工 具 敲 打 密 封 元件 ,以防止损坏 。(2) 泵两端都采用机械密封时 ,在装配 、拆卸过程 中要互相协调 ,防止顾此失彼 。(3) 应先清除轴上残留的渣滓污垢后再拆卸 , 如拆不下来时不能强行拆卸 ,应彻底清洗后再进行拆卸 。是动 、静环摩擦副存在问题 ; 若泄漏介质沿轴向喷射 ,说明动环密封圈存在问题可能性较大 ; 泄漏介质向四 周喷射或从水冷却孔中漏出时 ,多为静环密封圈失效 。 上述几种泄漏情况也可同时存在 ,但一般有主次区别 。(3) 泵启动前应保持密封腔内充满液体 ,如介质凝固时 ,应用蒸汽将密封腔加热使介质熔化 。(4) 泵启动后若有轻微泄漏现象 ,应观察一段时 间 。如连续运行 4 h ,泄漏量仍不减小 ,则应停泵进行 检查 。(5) 泵在运行中 ,应避免发生抽空现象 ,以免造成密封面干摩擦及密封破坏 。泵的操作压力应平稳 ,压 力波动不大于0 . 1 M Pa 。(6) 泵启动时打开排空阀排净密封腔内气体 。调 整冷却管路调节阀开度 ,确保机械密封冷却管路通畅 , 保证充分冷却润滑 。如输送温度较高的介质 ,停运后不能马上停止端面密封冷却水 ,待端面密封温度降到80 以下时 ,方可停止冷却水 ,以免损坏密封零件 。3运行中应注意的问题(1) 安装完毕后 ,对机械密封装置 、附属装置和管路进行全面检查 , 均 应符 合 技术 要求 ; 盘 车应 轻 快均 匀 ,如盘车吃力或不动时 ,应检查装配是否错误 。(2) 泵启动前先进行静压试验 , 试验压力为 ( 0 . 20 . 3) M Pa 。检查机械密封是否有泄漏现象 : 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 ,表明动 、静环摩擦副间存在问题 。在初步观察基础 上 ,手动盘车观察 ,若泄漏量无明显变化说明静 、动环密封圈有问题 ;若盘车时泄漏量有明显变化则可断定76热力发电 2007 (3)技术交流环密封过度变形及碎裂 ,并且安装 、拆卸困难 。4检修时应注意的问题5结语(1) 弹簧压缩量应适当 ,弹簧压缩量过大 ,会导致摩擦副急剧磨损 ,瞬间烧损 ,并使弹簧失去调节动环的 能力 ,导致密封失效 。(2) 动环密封圈不应过紧 , 如过紧会加剧密封圈 与轴套间的磨损 ,过早发生泄漏 ,并且增大动环轴向调 整 、移动的阻力 ,在工况变化频繁时无法进行调整 ,以及使弹簧过度疲劳损坏 ,动环密封圈变形等 。(3) 静环密封圈不应过紧 。静环密封圈基本处于 静止状态 ,稍紧密封效果较好 ,过紧则有害 ,可引起静机械密封是流体机械目前广泛采用的密封型式之一 ,大量应用在泵类机械中 ,与填料密封相比有许多优 点 ,如节省动力 、密封可靠等 ,但机械密封拆装比填料 密封麻烦得多 。应深入掌握机械密封相关的安装 、维 护技术 ,正确判断机械密封出现故障的原因 ,做好机械密封的安装与维修工作 ,减少故障 ,尽量延长机械密封 使用寿命 。CA USE A NALYSIS OF COMMO NLY APPEA RED TRO UBL ESO N M EC HA NICAL SEAL A ND REM EDY THEREOFC H EN Qia ng1 , WA N G Shu2t a ng1 , CA I To ng2 , Z HO U J i2tia n2(1 . L uxi Mi ni ng Indu st r y Co L t d , J i ni ng 272053 , Sha ndo ng Pro vi nce , P RC ;2 . J i ni ng Ea st Subur ba n The r mal Po wer Pla nt , J i ni ng 272000 , Sha ndo ng Pro vi nce , P RC)Abstract : The mechanical seal i s a kind of seal co mmo nly adop ted by p ump s , having advantage s of po wer2saving a nd relia bilit y of sealing. The ca use s of lea kage p heno meno n appea red o n mechanical seal s have been analysed , and remedial met ho ds being given.Key words : water p ump ; mecha nical seal ; lea kage t ro uble ; end2f ace specific p re ssure .(上接第 53 页)A NALYSIS OF ECO NOM IC OPERATIO N A ND IMP RO VEM ENT OF MOTO R2D RIVEN FEED2WATER P UMP P RO VID ED WITH HYD RA UL IC CO UPL I NGL I L u2jia ng1 , L U Zhi2qia ng2 , Z H A O c ha ng2cui1(1 . He bei Pro vi ncial Elect ric Po wer Re sea rch In stit ut e , Shijiazh ua ng 050021 , He bei Pro vi nce , P RC ;2 . Ha nda n Ther mal Po wer Co L t d , Ha nda n 056004 , He bei Pro vi nce , P RC)Abstract : The enha ncement of mo to r2driven f eed2water p ump s efficiency ca n bring mo re bet t er eco no mic benefit s fo r t he po wer plant . co mp rehensive a nalysi s of ca use s leading to high specific co nsump tio n of t he mo to r2driven f eed2water p ump p ro vided wit h hy2 draulic co upling fo r 300 M W unit in Handan Ther mal Po wer Pla nt ha s been ca r ried o ut , p ut ting fo rwa r d technical mea sure s fo r de2crea sing slip of t he said