雙端面機(jī)械密封失效原因及解決措施探討

趙鵬飛

摘 要：目前雙端面機(jī)械密封在工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是一些場合密封要求較高，采用雙端面機(jī)械密封效果更好。本文首先對雙端面機(jī)械密封的密封原理進(jìn)行了介紹，同時根據(jù)現(xiàn)場實際情況對密封失效原因進(jìn)行了分析，在最后給出了解決措施，希望能夠為同行業(yè)人士提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封;雙端面;泄漏

相比于單端面機(jī)械密封而言，雙端面機(jī)械密封具有更好的密封性能，能夠適用于一些易燃易爆、高溫高壓工況。當(dāng)采用雙端面機(jī)械對壓力較高的介質(zhì)進(jìn)行密封時，能夠?qū)λ忻芊獾膬啥藟翰钸M(jìn)行合理的分配，從而使得密封的工作壓力范圍得到有效提升。對于容易凝結(jié)、潤滑性較差的介質(zhì)，將密封液注入到密封腔體當(dāng)中，能夠?qū)γ芊獾氖褂媚晗抟约靶蔬M(jìn)行很大提升。

1 密封原理

在密封原理上，雙端面機(jī)械密封和單端面機(jī)械密封大體相同，均依靠和旋轉(zhuǎn)軸線處于垂直關(guān)系的端面在補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力以及流體壓力兩者的作用下確保貼合，同時相對滑動進(jìn)而避免流體出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。所以能夠看得出來，雙端面機(jī)械密封有著很高的端面加工要求。在工作的時候，通過彈性元件彈力以及流體壓力的共同作用，能夠在密封環(huán)的端面上面形成壓緊力，這個壓緊力能夠讓兩個接觸端面實現(xiàn)完美的貼合，同時一層非常薄的液膜一直在這兩個端面之間的空隙當(dāng)中存在，最終實現(xiàn)了機(jī)械密封。

2 密封失效原因分析

近些年來國內(nèi)工業(yè)企業(yè)都有了很高的自動化水平，因此對于設(shè)備的可靠性以及穩(wěn)定性都有著更高的要求。根據(jù)相關(guān)部門的數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，泵類機(jī)械設(shè)備導(dǎo)致的停車有六成都和密封問題有關(guān)，因此在很多企業(yè)當(dāng)中，在對泵類設(shè)備質(zhì)量進(jìn)行評定的時候，密封性能已經(jīng)是一個非常重要的評定指標(biāo)，下面分析雙端面機(jī)械密封失效的主要原因：

2.1 在安裝靜試的時候出現(xiàn)泄漏

在安裝完并調(diào)試好機(jī)械密封之后，通常情況下都需要靜試，對泄漏量進(jìn)行觀察。假如出現(xiàn)了較大的泄漏量，那么就表示動環(huán)、靜環(huán)密封圈出現(xiàn)了一定的問題。對泄漏量以及具體泄漏部位進(jìn)行初步的判斷之后，再進(jìn)行手動盤車觀察，假如發(fā)現(xiàn)泄漏量還是和之前一樣，那么就可以判斷出動環(huán)、靜環(huán)摩擦副出現(xiàn)了一定的問題;假如泄漏出來的介質(zhì)是順著軸向進(jìn)行噴射的話，那么就表示動環(huán)密封出現(xiàn)了一定問題，這種泄漏依靠觀察基本就可以有效判斷。

2.2 在試運轉(zhuǎn)的過程中發(fā)生泄漏

完成靜試并開始運轉(zhuǎn)的時候由高速旋轉(zhuǎn)所形成的離心力，能夠?qū)橘|(zhì)的泄漏進(jìn)行抑制。所以在進(jìn)行試運轉(zhuǎn)的時候，一般出現(xiàn)了泄漏都是因為動環(huán)、靜環(huán)摩擦副出現(xiàn)了一定的機(jī)械損壞所造成的。導(dǎo)致摩擦副密封出現(xiàn)失效一般有這兩個原因：①進(jìn)行操作的時候，由于氣濁、抽空以及憋壓等一系列非正?，F(xiàn)象，造成軸向力變大，導(dǎo)致動環(huán)、靜環(huán)的接觸面出現(xiàn)了分離的問題;②在安裝機(jī)械密封的時候，形成了較大的壓縮量，從而造成摩擦副斷面磨損較為嚴(yán)重。這兩種現(xiàn)象常常發(fā)生在試運轉(zhuǎn)過程當(dāng)中，有的時候可以對靜環(huán)座進(jìn)行調(diào)整從而使得泄漏得以消除，可是大部分情況下還是要對密封進(jìn)行更換。

2.3 在正常運轉(zhuǎn)的過程中發(fā)生泄漏

一般情況下泵處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)下出現(xiàn)了泄漏，那么很可能是因為出現(xiàn)了大幅度的工況變化或者是日常維護(hù)工作沒有做好：①氣濁、抽空或者是憋壓時間較長，都會造成密封被破壞;②泵所對應(yīng)的實際輸出量很小，有很多介質(zhì)循環(huán)于泵內(nèi)，從而導(dǎo)致熱量在內(nèi)部積聚，最終造成介質(zhì)氣化，最終引起密封失效;③由于具有較大的回流量，造成吸入管側(cè)容器的結(jié)構(gòu)底部存在著一定的沉渣，最終造成密封損壞。處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的泵一旦出現(xiàn)了泄漏事故，如果沒有在第一時間被發(fā)現(xiàn)，那么常常會導(dǎo)致較大事故的發(fā)生。

3 解決措施

3.1 做好潤滑工作

在對機(jī)械密封進(jìn)行潤滑處理時，潤滑要適當(dāng)，從而延長密封壽命，而且一些摩擦熱能夠通過潤滑劑帶走。通常情況下潤滑劑都是內(nèi)部流過的介質(zhì)，所以密封端面彈簧壓力盡量要小一些。

3.2 做好沖洗冷卻工作

在對泵進(jìn)行沖洗冷卻時，端面上面就會形成一定的熱量，這個熱量一定要快速傳遞出去，不然的話就會造成液膜出現(xiàn)汽化，從而造成干摩擦的現(xiàn)象出現(xiàn)。通常情況下都是使用內(nèi)部密封介質(zhì)來作為沖洗冷卻液，有的時候也可以使用外部供水。在日常一定要確保沖洗冷卻液供應(yīng)充足。

3.3 做好日常檢查維護(hù)工作

雙端面機(jī)械密封出現(xiàn)失效，基本都是由于操作不當(dāng)所造成的，所以日常的維護(hù)工作一定要做好，這樣就能夠提供合理的工況，確保密封實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn)。進(jìn)行日常維護(hù)工作時一定要做到這幾點：①在進(jìn)行啟動之前，對輔助裝置進(jìn)行檢查，確保密封液系統(tǒng)的各項參數(shù)都處于正常狀態(tài);②一定要避免泵出現(xiàn)抽空狀態(tài)，這樣能夠防止干摩擦現(xiàn)象到的出現(xiàn);③定期對密封液液面進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)油位出現(xiàn)了降低，那么要進(jìn)行補(bǔ)充;④要對泄漏液進(jìn)行定期的排放;⑤定期對沖洗管以及冷卻水管進(jìn)行檢查，防止堵塞情況的出現(xiàn)。

4 結(jié)語

對于一些高危企業(yè)而言，介質(zhì)出現(xiàn)泄漏會造成很大的安全問題，因此密封工作非常重要。作為當(dāng)前一種高效的密封方式，雙端面機(jī)械密封已經(jīng)得到了大量應(yīng)用，在實際工作中要定期對其進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理，從而提升密封壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆寶秋，張兵，文明基，戴金輝.高工況條件下雙端面機(jī)械密封失效分析及改造[J].石油化工設(shè)備，2016，45（03）：92-96.

[2]佘志剛，劉建芳，唐軍.螺桿壓縮機(jī)雙端面機(jī)械密封故障分析及改造[J].設(shè)備管理與維修，2019（14）：115-116.