低温泵机械密封泄漏问题的解决措施1

张洪友 李志成 徐蕾

[摘 要]作为一种旋转机械的油封装置，机械密封以其使用寿命长、功率损耗小、泄漏量少等优点被应用在石油企业机泵中，同时随着各种新型密封材料的研发和应用，扩展了机械密封的应用范围。但是，在机泵机械密封中如果没有做好设计、操作等方面的工作，很容易出现安全事故。石油企业的工作人员需要对机泵机械密封泄漏的原因做细致分析，并做好防控方案，降低事故发生的概率。

[关键词]机泵机械；密封泄漏；原因；措施

中图分类号：G774 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0316-01

1 机泵机械泄露的原因分析

1.1 制造质量方面的问题

机械密封制造的质量问题主要变现在如下方面：①辅助密封的材料质量不合格，例如深冷泵与锅炉给水泵等，由于其材料耐高温性能差，很容易在使用一段时间后出现泄漏问题；②制造厂商为缩短工期，在安装材料后仍释放其应力，致使端面变形；③制造厂商质量控制原因，如机床精度差和操作人员水平有限等，造成形位公差的控制出现问题。

1.2 安装质量方面的问题

机械密封安装质量方面的问题主要为密封预紧力和螺丝钉的预紧力不合适、转子的窜量超标、安装过程不规范、对中存在问题以致泵震动超标和静环与轴线没有垂直等，这些安装方面存在的问题，最终都会导致机械密封工作的失败，使机械设备出现泄漏现象。

2 机泵机械密封的故障表现

2.1 静压实验时泄露

机械密封装置在安装时由于员工不细心，经常会使密封端面被碰伤以至于变形和损坏，清理不够彻底，使得机械密封夹有颗粒状杂质，或者是由于定位螺钉的松动、压盖没有压紧以及机器设备精度不够高，使密封面之间没有完全贴合，都会造成机械密封失效，介质泄漏。如果是轴套发生泄漏，原因可能是轴套密封圈装配时压缩量不够或未被压紧，也有可能是装置已经损坏。

2.2 周期性泄漏

机械密封组成部件中转子组件的周期性转动以及轴向移动量过大都会在成机械密封的泄露，机械密封的密封面要受到一定的应力作用才能起到良好的密封作用。要做到以上要求，机械密封的弹簧装置必须有一定的压缩量才能给端面一定的应力作用，使机械密封达到预期的密封效果。同时为了保证应力处于适当范围，泵轴不能有较大的移动量，但是实际设计中往往出现不合理的因素，使得泵轴的移动量高于预期，这对机械密封的性能具有很大程度的不利影响。

2.3 机械密封经常性泄露

由密封端面的损伤引起的经常性泄漏故障表现有机械密封石墨端面出现均匀环状沟纹、石墨断面处产生的环状深沟、石墨内部边缘的磨损、石墨环台阶被磨损、石墨外边援缺口、石墨环断裂、石墨环上出现腐蚀坑、硬质合金面裂痕以及灼伤等。辅助密封圈引起的经常性泄漏故障表现有端面磨损、镶嵌环松脱等。弹簧引起的泄漏包括转子振動、零件松动、介质问题以及机械密封辅助设置的损坏等。

3 应对机泵机械密封泄漏的措施

3.1 防范机械密封泄漏常见问题的措施

在分析机泵机械密封出现故障的原因时发现，出现问题的主要原因就是没有做好日常的检查维护，或者是采用的维护措施不恰当。所以，为了避免机泵机械密封出现泄漏必须加强对其的保养和维护，保障机械的生产运行。机泵机械密封经常出现的问题、出现问题的员和具体的防范措施有：（1）出现发热、磨损和发烟之类的问题，主要原因及防范措施有①端面的宽度过大，可以采取减小端面宽度，降低弹簧压力的方法来防范；②静动环端面粗糙，可以采取提高端面光洁度的方式防范；③冷却效果和润滑情况不佳，可以采取改善冷却措施和润滑情况的方式防范；④端面不耐高温和腐蚀，可以采取更换耐腐蚀和高温的静动环来防范；（2）出现间歇性泄露的问题，主要原因是泵操作缺乏平稳性，压力出现变动，可以采取的防范措施是稳定机泵的操作压力；（3）出现经常性的泄露问题，主要原因和防范措施有①泵轴的振动严重，可以采取停车检修，解决泵轴窜动问题来防范；②摩擦表面损伤或不平，可以采取更换或者淹没摩擦面来防范；③弹簧力度不够或者偏心，可以采取更换或者调整弹簧来防范；④密封定位不准确，可以采取调整密封定位的方式来防范；（4）出现严重泄露的问题，主要原因和防范措施有①摩擦副出现损坏断裂，可以采取检查和更换静环和动环的方式防范；②动环不沿轴向移动，可以采取检查弹簧力和止推环情况来防范；③防转销失去作用，可以采取更换防转销来防范；（5）出现密封时间较短的问题，主要原因和防范措施有①腐蚀性的介质较多，可以采取的防范措施是使用过滤器或腐蚀介质分离器；②设备没有对中，可以采取的防范措施是定期检查轴上的密封磨损情况。

3.2 改进机械机泵密封装置的设计

机泵机械密封装置在运行过程中，在弹簧和液体的共同压力作用下，动环会和静环紧紧相贴相对旋转，同时还会为了补偿磨损做轴向移动。在端面液膜和密封圈摩擦力没有考虑在内的情况下，动静环密封端面比压和密封端面内外圆直径、轴套直径、弹簧压力和液体压力等有着非常密切的关系。机泵机械密封装置在运行中需要将比压控制在一定范围内，如果比压过小会导致端面泄露，如果端面过大则会导致振动发热。因此，必须控制好比压，在及时调整过大或过小的比压值，比如可以采取减小或加大端面宽度，增加弹簧力等措施。另外，在机泵机械密封装置运行中，动静环之间的密封面会因摩擦而发热，不断升高其温度，汽化动静环之间的液体，对液膜造成破坏，进而磨损密封面，同时也会使零件出现过早的老化变形，不能再发挥作用。

3.3 改进机泵机械密封装置的造型

保障机泵机械密封装置效果的一个重要方面是选择适宜的密封装置材料，从而使零件的使用寿命得到延长。通常情况下，动环和静环都是使用树脂石墨、碳化硅和硬质合金等材料。在选择密封装置材料时，技术人员要注意以下几个问题：（1）材料的强度、刚度、耐磨性和导热性是否达到标准，性能是否良好；（2）为了避免出现材料经受不住腐蚀和高温、出现硬度不够和容易发生振动发热的情况，需要对密封装置的使用情况、密封圈及弹簧装置加强注意，保证良好的机泵机械密封效果，降低出现密封泄漏的情况。

结论

机泵的安全和正常运行，需要保证机械密封装置质量有可靠的保障。为了避免机泵机械密封装置出现泄漏，需要对可能造成泄漏的原因详加分析，并改进机泵机械密封装置的设计、选型和安装。技术人员要加强工作责任心和工作技能，做好日常检修和维护保养，保障机泵机械密封装置正常运行，保障企业的正常健康发展。

参考文献

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