离心泵的机械密封及其控制

1、离心泵的机械密封及其控制 【摘 要】离心泵的机械密封装置是一种精密部件，其对工艺的要求较高。本文重点就离心泵的机械密封及其控制措施进行了研究。 【关键词】离心泵；机械密封；控制措施 引言 导致离心泵机械密封故障频繁的根源：高压端机械密封工作温度压力相对低压端较高，更易结垢；机械密封动环座弹簧中积垢，影响补偿机构的补偿；机械密封动环座因为补偿机构弹簧使用时间较长，补偿力不足。这些原因导致机械密封动环座不能有效补偿，机械密封密封面频繁打开，出现介质流经密封面冲蚀密封元件、杂质进入密封面磨损密封元件、密封面频繁开合致机械密封密封面切边，均会引起密封失效。 1 离心泵的机械密封失效原因分析 转动设备机

2、械密封失效的原因很多，为分析方便，将失效原因分为设计制造性原因和安装使用性原因。设计制造性原因主要是指由于设计、原材料、生产产生的缺陷及搬运过程中的损坏；安装使用原因是指在安装使用过程中导致失效的原因。安装使用原因按失效的作用机理分为密封面打开、辅助密封件失效、输送介质影响三大类。 1.1 密封面打开 导致密封面打开原因：介质由空隙流出，出现瞬时泄漏；机械杂质由间隙进入摩擦副，磨损密封面，造成永久性泄漏；由于密封面不断的打开、闭合循环，导致因密封面切边密封性能降低，出现永久性泄漏。 1）振动过大造成密封面打开。设备紧固不到位、找平对中不到位、设备气蚀、轴承损坏、基础刚性差等导致的振动过大造成密

3、封面打开。 2）补偿力不足导致密封面打开。止推面磨损、止推轴承损坏、补偿机构原因使补偿力不足导致的密封面打开。 3）其他原因。输送介质在摩擦副上汽化、安装不当、轴弯曲等导致的密封面打开。 1.2 辅助件密封性降低 导致辅助密封件密封性下降原因：使输送介质经辅助密封件与其相邻原件间的间隙流出；由于输送介质及机械杂质经间隙流出造成辅助密封件及其相邻元件的冲蚀损伤，而导致辅助密封失效。 1）安装时清洗不到位。由于安装时清洗不到位，导致杂质与辅助密封件的相邻原件间形成空隙而降低密封性甚至导致辅助密封件损坏。 2）安装选型不合理。在安装辅助密封件时，所选辅助密封件直径或周径过小、密封件弹性过小、不耐高温

4、等导致补偿量不足。或者所选辅助密封件材料不耐腐蚀、硬化而失去补偿能力。 3）其他原因。自制辅助密封件在接头处因胶水等粘合剂原因而硬化，补偿能力下降或失去补偿能力。自制辅助密封件粘合处存在错边现象，导致密封性降低。自制辅助密封件在使用过程中粘合处脱开。 1.3 输送介质影响 输送介质物化性质的影响：由于所输送介质的物理化学性质会影响机械密封元件的物化性质导致密封性下降；机械杂质等造成密封面磨损使密封性下降；工作介质汽化密封面开口使密封面出现切边甚至缺口致密封性降低；酸碱等化学物质造成机械密封紧固螺钉腐蚀、固定键腐蚀而使机械密封发生轴向窜动而导致密封性降低；输送介质中含有易结垢的碳酸盐或易结晶的物

5、质导致补偿机构弹性降低而降低密封性。 2 离心泵机械密封装置的安装 2.1 离心泵安装的原则 首先应熟悉离心泵的使用状况和环境，安装前对运行转速、轴径等进行了解；考虑机械密封制作工艺以及密封腔的相关参数，设备服务工况和管理技术水平等。对介质状况进行评估，离心泵密封腔的极限压力与所选机械密封工作压力相匹配。熟悉介质的基本性质，安装机械密封之前应对介质的性状进行了解，如含有颗粒的状况、腐蚀性等等。对介质的泵送物理性质进行了解，方便安装中选择冷却、冲洗、润滑等模式。 2.2 机械密封的安装 2.2.1 准备工作 安装前应对机械密封的型号和规格进行核实；检查机械密封的整体状况，保持完整和整洁，检查动环

6、和静环完整没损伤等；对容易出现问题的部件进行检查，如轴、轴套、密封腔、密封盖等进行损伤检查，保证没有毛刺和沟痕等情况，如果存在则应进行相应的处理，保持表面清洁；利用干净的纱布、脱脂棉等对动静环表面进行清洁，擦拭干净后方可使用；机械密封安装的过程中都应注意对部件的整洁进行保持，杜绝安装中对动静环密封面的损坏，或者碰破的情况出现。最后，为了方便进行安装，应在轴和轴套、压盖和密封环等装置上涂抹机油，在一定程度上控制启动时出现干摩擦而保障机械完整。 2.2.2 安装次序 首先，对机械密封的静止部件进行安装，将防转销安装到密封端盖的孔内；然后根据顺序对静环和静环密封圈进行安装，再将静环安装到密封的端盖内

7、。在组装的过程中应控制防转销进入到静环的凹槽内，防止安装错位。还应注意静环和轴之间不能发生碰撞，对螺栓应进行逐次拧紧，并保证受力均匀。其次，对机械密封装置的活动部分进行安装，在轴上按照次序安装机械密封装置的活动件，逐个安装避免错位等。 3 离心泵机械密封机构的维护 3.1 启动前维护 在启动离心泵之前应对系统进行全面的检查，包括对机械密封机构的各种附属配件以及主体进行检查，保障其在安装上满足技术要求；通过静态的压力测试对机械密封机构进行测定，检查整个机构是否存在泄露的部位，如果出现泄漏的情况应对关键部位进行检查，并进行处理，然后在测试保证静态检查达标。借助盘车检查机械密封的均匀性，在盘车时如果

8、有吃力或者不动的情况，需要核实安装的尺寸，并检查是否存在错误安装，没有到位的时候。启动之前应保证密封腔内的液体充满，保证空气清空。 3.2 运行中维护 离心泵在运行中如果出现少量的泄漏，应对泄漏情况进行评价，如果泄漏持续4小时以上，且泄漏的量没有减少则应停车检查，排除机械故障；避免在使用中出现干摩擦的情况而导致密封损坏，在运行中应防止出现抽空的情况；对机械的密封性进行经常性检查，如果针对出现泄漏的情况进行处理，必要时应停车检查。避免在操作中的失误，导致密封面损坏，密封圈损坏等情况，因此应在密封机构维护中检查动环和静环的密封面，及时对其进行更换和修复等。 3.3 检维修过程中要注意的问题 在日常

9、的检维修过程中，大家经常会有一些误区，主要是因为对机械密封的一些附属零部件的密封原理出现错误理解。以下就对这些情况做一些说明。 安装时弹簧的压缩量并不是越大越好，安装时弹簧的压缩量过大会导致摩擦副的摩擦受损，安装时过度的压缩会让弹性元件失去预紧力，从而使机械密封失效。 动环密封圈不是越紧越好，安装时动环密封圈如果太紧，使得密封圈和轴套的摩擦受损从而造成密封的泄漏，同时也会造成弹簧的疲劳使其失去预紧力。 静环密封圈也不是越紧越好，静环密封圈在平时的运行过程中处于静止状态，稍紧的密封效果确实会好一些，但过紧也必然是不利的，它会造成静环过度变形，同时引起静环的破损。 4 结束语 离心泵在实际的安装和使用中会因为各种因素而导致其泄漏。总结上述分析，可以说明在机械密封安装和维护中应按照标准流程进行，并明确各种泄漏问题的诱因，以此做出针对性的处理，这样才能从安装