離心泵機械(xiè)密封洩漏原因分析及處理方法(fǎ)

2023-03-13

陳紅波

【摘 要】分析了(le)離心泵機械密封洩(xiè)露(lù)的原因,處理(lǐ)方(fāng)法及檢修過程中存在(zài)的誤(wù)區和注意的問題。

【關鍵詞(cí)】離(lí)心泵;機械密封;洩漏

目前機械密封在離心泵中應用非常廣泛,機械(xiè)密封的密封效果将直接(jiē)影響整機(jī)的運行,尤其在化工生産過程中,由于生産的(de)連續性(xìng),機械密封出現洩漏,将嚴重影響(xiǎng)着(zhe)生産的正常進行(háng)。

一、機械密封洩漏的原因分析

(一)機械密封的工作原理

機械(xiè)密封是靠(kào)動環與靜環的接觸面在運動中(zhōng)始(shǐ)終貼合,實現密封。機械密封通常由動環、靜環、壓緊元件和密封原件組(zǔ)成,其中動環和靜(jìng)環的端面産生适(shì)當的比(bǐ)壓和保持一層極薄的液體(tǐ)膜而達到密封(fēng)的目的。

(二)主要的洩漏點

主要洩漏點(diǎn)有:軸套與(yǔ)軸間的密封;動環與軸套間的密封;動、靜環間的密封(fēng);對(duì)靜環(huán)與靜環座間的密(mì)封;密封端蓋與泵體間的密封。

一般(bān)來說,軸套外伸(shēn)的軸間、密封端蓋與泵體間的洩漏比較容易(yì)發現和解(jiě)決。其餘的洩漏直(zhí)觀(guān)上很難辨别和(hé)判斷,須在長期管(guǎn)理、維修實踐的基(jī)礎上,對洩(xiè)漏症狀進行觀察、分析、判斷,才(cái)能得出正确(què)結論。

(三)洩漏原因分析及判斷

(1)安裝靜試時洩漏(lòu)。機械密封安裝調試好後,一般要進行靜試,試壓查漏,觀察(chá)洩漏量。如(rú)洩漏量較小(xiǎo),多為動環或靜環密(mì)封圈存在問題;洩漏(lòu)量較大(dà)時,則表明動(dòng)、靜環摩擦(cā)副間存在問題。在初步觀(guān)察洩(xiè)漏量、判斷(duàn)洩漏部位(wèi)的基礎上,再手(shǒu)動盤車觀察,若洩漏量無明顯變化,則靜、動環密封圈有問題;如盤車時洩漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng)、靜(jìng)環摩擦副存在問題;如洩漏介(jiè)質(zhì)沿軸向噴射,則(zé)動環密封圈存在問(wèn)題居多,洩漏介質向四周噴射或從(cóng)冷卻孔中漏出,則多為靜環密封(fēng)圈(quān)失效。

(2)試運轉時出現(xiàn)的洩漏。泵用機械密封經過靜試(shì)後,運轉時高(gāo)速旋轉産生的離心力(lì),會抑制介質的洩漏。因此,試運轉時機械密封洩漏在(zài)排除軸間及端蓋(gài)密封失效後,基本上都是由于動、靜環摩擦(cā)副受破壞所緻。引起摩(mó)擦副密封失效的因素(sù)主要有:操作中,因抽(chōu)空、氣蝕、憋壓等異常現象,引起(qǐ)較大的軸向力,使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離;安裝機(jī)械密封(fēng)時壓縮量過大,導緻摩擦副端面(miàn)嚴重磨損,擦傷;動環密封(fēng)圈過緊,彈簧無法調整動環的軸向浮動量;靜環密封圈過松,當動環軸向(xiàng)浮動時,靜環脫離靜環座;工作介(jiè)質中有顆粒狀(zhuàng)物質,運轉中進(jìn)入(rù)摩擦副,擦傷動、靜環密封端面;上述現(xiàn)象在運轉中經(jīng)常出現,有時可以通過适(shì)當調整靜(jìng)環座等予以消除,但多數需要(yào)重新拆裝,更換密封。

(3)正常運轉中突然洩(xiè)漏。離心泵在運轉(zhuǎn)中(zhōng)突然洩漏,少數是因正常磨損或已達到使用壽命,而大多數(shù)是由于工(gōng)況變化較(jiào)大或操作、維護不當引起的。抽(chōu)空、氣蝕或(huò)較長時間憋壓,導(dǎo)緻密封(fēng)破壞;對泵實際輸出量偏小,大量介質泵内循(xún)環,熱(rè)量積(jī)聚,引起介質氣化,導緻密封失效;對(duì)較長時間停運,重新啟動(dòng)時沒有手動盤車,摩擦副因粘連而扯壞密封面;環境溫度急劇變化;工況頻繁變化而調(diào)整;突然停電或故障停機等。

離心泵在正常運轉(zhuǎn)中突然(rán)洩漏,如(rú)不能及時發現,往往會釀成較大的事故或損失。

二、機械密封檢修中的幾個誤(wù)區

(1)彈簧壓縮量越大密封效果越好(hǎo)。其實不然,彈簧(huáng)壓縮量過大,可導緻摩擦副急劇磨損(sǔn),瞬間燒損;過度的壓縮使彈簧(huáng)失去(qù)調節動環端面的(de)能力,導緻密封失效。

(2) 動環密封面越緊越好。其實(shí)動環密封圈過緊有(yǒu)害(hài)無益。一是加劇密(mì)封圈與軸套間的磨損,過早洩漏,二是增大了動環軸向調整、移動的阻力,在工況變(biàn)化頻繁時無法适時進行調整;三(sān)是彈簧過度疲勞易損壞,四是使(shǐ)動環(huán)密封圈變形,影響密封效果。

(3)靜環(huán)密封圈越緊越好。靜(jìng)環密封圈基本處于靜止狀态,相對較緊(jǐn)密封效果會好些,但過緊也是有害。一是引起靜環密封因過度變形;二是靜環材質以石墨居多,一般較脆,過度受力極易引起破碎(suì);三是安裝(zhuāng)、拆卸困難,極易損壞靜環。

(4)葉輪鎖母越緊越好(hǎo)。機械密封洩漏(lòu)中,軸套與(yǔ)軸之間的洩漏(軸(zhóu)間洩漏)是比較常見的。一般認為(wéi),軸(zhóu)間洩漏就是葉輪(lún)鎖母沒鎖緊,其實導緻軸間洩漏的(de)因素較多,如軸間墊失效,偏移,軸間内有雜質,軸與軸(zhóu)套配合處有(yǒu)較大的(de)形位誤差,接觸(chù)面破壞(huài),軸上各部件有間隙(xì),軸(zhóu)頭(tóu)螺紋(wén)過長等都會導緻軸(zhóu)間洩漏,鎖母鎖緊過度隻(zhī)會導緻軸間墊(niàn)過早失效,相反适度鎖緊鎖母,使軸間墊始終保持一定的壓(yā)縮彈性(xìng),在運轉中鎖母會自動适時(shí)鎖緊,使軸間始終(zhōng)處于良好的密封狀态(tài)。

(5)新的比舊的好。相對而言,使用(yòng)新機械密封的效(xiào)果好于舊的,在聚合性和滲(shèn)透性(xìng)介質中,靜(jìng)環如無過(guò)度磨(mó)損,還是不更(gèng)換為好(hǎo)。因為靜環在靜環座中長時(shí)間處(chù)于靜止狀态(tài),使聚合(hé)物(wù)和雜質沉積為一體,起到了較(jiào)好的密封作用(yòng)。

三、處理方法

離心泵的機械密封時由兩塊垂直于(yú)軸的密封元?(動壞(huài)和靜環(huán))組成的,其表面光潔而平直,相互貼合。密封端(duān)面平面度不大于0.0009mm,表面粗糙(cāo)度,金屬(shǔ)材料Ra=0.02μm,非金屬材料(liào)Ra=0.04μm。動(dòng)環和靜環作相對轉動,摩(mó)擦副材料(liào)為石墨、氧化鋁(lǚ)陶瓷、 碳化矽、氮化矽、碳(tàn)化鎢硬質合(hé)金等。工作時,靠彈簧的密封介質(工作溶(róng)液)的壓力在(zài)旋轉的動環和靜(jìng)環的接(jiē)觸表面上産(chǎn)生适當的(de)壓緊力,使兩端(duān)面緊密貼合,并在端面間産生一層極薄的液體(tǐ)膜而達到密(mì)封的目的,液體(tǐ)膜具有外層流體壓力(lì)與内(nèi)層靜壓力,起着潤滑和平衡壓力作用。

四、檢修時注意的問題

當靜環或動環密封圈難安裝到位時,可在(zài)此處(chù)塗(tú)抹潤滑油。安(ān)裝過程中靜止用工(gōng)具敲打密封元件,應使用(yòng)專用工具進行安裝,以防密封元件的損壞,安裝密封(fēng)時(shí)應輕拿輕放,避(bì)免損(sǔn)壞密(mì)封件。彈(dàn)簧彈力不(bú)足時,動環與靜環密封面間容易(yì)産生間隙,可移動固定螺(luó)釘,以增加彈簧彈力或更換彈簧。

五(wǔ)、結論(lùn)

由于注意了以上幾個機械密封檢修時(shí)的誤區,并采用(yòng)了恰(qià)當的處理方法,通過2年的實際運行,效果(guǒ)顯著,節約了大量的資金。

來源:《商情》2017年5期

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