泵机械密封泄漏原因分析与处理

通用离心泵机械密封泄漏原因分析与处理

摘要：对一般通用离心泵机械密封的泄漏原因进行了分析,并对各种泄漏现象以及可能引起泄漏的部位进行了说明,同时对一般通用离心泵机械密封在检修中可能出现的问题做了简要说明，从机械密封的内外部条件的角度分析了影响密封效果的几种因素和应采取的合理措施。关键词：通用离心泵；机械密封；故障处理；原因分析。

一、引言

机械密封是流体机械和动力机械中重要的密封装置,它对整台机器设备、整套装置甚至对整个生产过程的安全性都有很大的影响,是机械设备防漏、节能以及控制环境污染的重要基础件。随着高新技术和工业的高速发展,机械密封以其多方面的优越性被广泛应用。

二、机械密封的原理及要求

机械密封又叫端面密封，它是一种旋转机械的轴封装置，指由至少一对垂直于旋转轴线的端面,在液体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下,保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。它的主要功用将易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的端面密封。它广泛应用于泵、釜、压缩机及其他类似设备的旋转轴的密封。

机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其中动环随泵轴一起旋转，动环和静环紧密贴合组成密封面，以防止介质泄漏。动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力，可使泵在不运转状态下，也保持端面贴合，保证密封介质不外漏，并防止杂质进入密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用，同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械密封在实际运行中是与泵的其它零部件一起组合起来运行的，机械密封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系。但是我们要首先保证自身的零件性能、辅助密封装置和安装的技术要求，使机械密封发挥它应有的作用。

三、机械密封结构简介

通用离心泵机械密封种类繁多,型号各异,但它们的泄漏点基本上都表现在6处:

1、动、静环端面处;

2、静环与静环盒的辅助密封处;

3、动环与轴套的辅助密封处;

4、静环盒与密封泵体之间的密封处;

5、轴套与泵轴之间的密封处;

6、动环镶嵌结构配合处。

其主要结构如图1所示。

图1 机械密封结构示意图

1、轴套

2、密封垫

3、弹簧座

4、弹簧

5、推环

6、动环O形环

7、挡环

8、动环

9、静环O形环10、静环11、密封填料12、防转销13、静环座14、静环座密封垫15、锁紧螺钉16、泵轴

四、机械密封的故障表现

1、密封端面的故障:磨损、热裂、变形、破损(尤其是非金属密封端面) 。

2、弹簧的故障:松弛、断裂和腐蚀。

3、辅助密封圈的故障:装配性的故障有掉块、裂口、碰伤、卷边和扭曲;非装配性的故障有变形、硬化、破裂和变质。

机械密封的故障在运行中集中表现为振动、发热、磨损,最终以介质向外泄漏的形式出现。

五、机械密封泄漏的原因分析及处理

一般泵用机械密封在安装后都要经过静态和动态的试验,以确认机械密封安装正确,当发现有泄漏时,便于及时进行维修。另外在正常运转时也可能突然出现泄漏,此时可以根据情况进行综合分析,确认导致机械密封泄漏的真正原因便于解决。下面就静压试验时泄漏、周期性或阵发性泄漏和经常性泄漏3种情况分别进行说明。

1、静压试验时泄漏

（1）密封端面安装时碰伤、变形、损坏;

（2）密封端面间安装时夹入颗粒状杂质;

（3）密封端面由于定位螺钉松动或没有拧紧,压盖(静止型的静环组件为压板)没有压紧;（4）机器设备精度不够,使密封端面没有贴合;

（5）动静环密封面未被压紧或压缩量不够或损坏;

（6）动静环“V”形密封圈方向装反;

（7）轴套漏,则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。

处理:加强装配时的检查、清洗，严格按技术要求进行装配。

2、周期性或阵发性泄漏

（1）转子组件轴向窜动量太大。

处理:调整推力轴承,使轴的轴向窜动量不大于0125mm。

（2）转子组件周期性振动。

处理:找出原因并予以消除。

（3）密封腔内压力经常大幅度变化。

处理:稳定工艺操作条件。

3、经常性泄漏

3.1由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏

（1）弹簧压缩量(机械密封压缩量)太小。

（2）弹簧压缩量太大,石墨动环龟裂。

（3）密封端面宽度太小。

处理:增大密封端面宽度,并相应增大弹簧作用力。

（4）补偿密封环的浮动性太差(密封圈太硬或硬化或压缩量太大,补偿密封环的间隙太小) 。处理:对补偿密封环间隙太小的,增大补偿密封环的间隙。

（5）镶钻或粘结动、静环的结合缝泄漏(镶装工艺欠佳,存在残余变形;材料不均匀;粘结剂变形) 。

（6）动、静环损伤或裂纹。

（7）密封端面磨损,补偿能力消失。

（8）动、静环密封端面变形(端面所受弹簧作用力太大,按摩热太大,产生热变形;密封零件结构不合理、强度不够,受力而变形;由于加工等原因,密封零件有残余变形;安装时用力不均引起变形) 。

处理:更换有缺陷的或损坏的密封环。

（9）动、静环密封端面与轴中心线垂直度偏差过大,动、静环密封面相对平行度差过大。

处理:调整密封端面。

3.2由辅助密封圈引起的经常性泄漏

（1）密封圈的材料不对,耐磨、耐腐、耐温,抗老化性能太差,以致过早发生变形、硬化、破裂、融解等。

（2）“O”形密封圈的压缩量不对,太大,容易装坏,太小,密封效果不好。

（3）安装密封圈的轴(或轴套) 、密封端盖和密封腔,在“O”形密封圈推进的表面有毛刺倒