離心泵機(jī)械密封的維護(hù)管理策略

仲林俊　范祥甫　郭晁源

摘要：機(jī)械密封作為一種軸密封方式，被廣泛應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)設(shè)備中。在離心泵出現(xiàn)的各種故障之中，機(jī)械密封泄漏占據(jù)了較高比例。因此，研究和探討離心泵機(jī)械密封的維護(hù)管理策略具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義?；诖?，本文從離心泵機(jī)械密封失效的原因入手，提出了幾項(xiàng)離心泵機(jī)械密封的維護(hù)管理策略，希望能為促進(jìn)我國(guó)離心泵機(jī)械密封維護(hù)管理水平提高提供一些有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：離心泵;機(jī)械密封;日常維護(hù);腐蝕

機(jī)械密封是指利用密封介質(zhì)和彈簧壓力在旋轉(zhuǎn)靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的接觸面產(chǎn)生壓緊力，使靜環(huán)和動(dòng)環(huán)端面貼合緊密，并在兩端面之間產(chǎn)生很薄的油膜，這樣介質(zhì)就無(wú)法通過(guò)，從而杜絕液體泄漏，起到密封作用，并對(duì)靜環(huán)和動(dòng)環(huán)具有潤(rùn)滑效果。離心泵機(jī)械密封在運(yùn)行過(guò)程中容易出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，因此加強(qiáng)離心泵機(jī)械密封的維護(hù)管理工作非常重要。

一、離心泵機(jī)械密封失效的原因

（一）腐蝕

一是表面腐蝕。腐蝕介質(zhì)具有侵蝕作用，會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封件表面出現(xiàn)腐蝕的情況，彈簧件極易出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題。隨著不銹鋼構(gòu)建使用的日間廣泛，表面腐蝕現(xiàn)象已經(jīng)大大減少。

二是點(diǎn)腐蝕。在離心泵機(jī)械密封的彈簧套部位常出現(xiàn)點(diǎn)蝕甚至穿孔，點(diǎn)腐蝕對(duì)密封的影響較小，但會(huì)隨著腐蝕面積的擴(kuò)大而使密封實(shí)效，因此要在大修時(shí)進(jìn)行更換。

三是應(yīng)力腐蝕。在介質(zhì)腐蝕和應(yīng)力的作用下，金屬焊接彈簧等構(gòu)件可能出現(xiàn)斷裂，進(jìn)而引起密封失效，可通過(guò)增加彈簧絲徑等措施進(jìn)行處理。

四是電化學(xué)腐蝕。介質(zhì)中的異種金屬可能引起電化學(xué)腐蝕，引起鑲環(huán)松動(dòng)，進(jìn)而影響密封效果，可將黏結(jié)劑涂抹在鑲接處進(jìn)行解決。

（二）炭化

若離心泵機(jī)械密封的工作環(huán)境出了石墨環(huán)的許用溫度，就會(huì)在其表面析出樹(shù)脂，樹(shù)脂會(huì)在摩擦面周圍出現(xiàn)炭化，若遇到粘結(jié)劑，則會(huì)產(chǎn)生軟化發(fā)泡現(xiàn)象，增加密封面的泄漏量，導(dǎo)致密封失效。倘若長(zhǎng)期在超出許用溫度的情況下使用，會(huì)進(jìn)一步加速橡膠龜裂、老化和變硬失彈。所有因熱損導(dǎo)致的密封失效現(xiàn)象，最主要的解決辦法是減少摩擦熱，加大散熱量，避免密封面出現(xiàn)溫度上的巨大變化。

（三）磨損

摩擦副的摩擦因數(shù)大、材料不耐磨、固體顆粒進(jìn)入密封面、端面比壓（彈簧比壓）太大等都會(huì)導(dǎo)致密封面磨損，進(jìn)而造成密封失效。使用平衡性機(jī)械密封能降低彈簧壓力和端面比壓，減少由于磨損造成的密封失效。另外，使用優(yōu)質(zhì)材料制作的摩擦副能有效降低磨損程度，一般來(lái)說(shuō)，不同材料的耐磨性可由弱到強(qiáng)排列如下：硬質(zhì)合金一碳石墨、噴涂陶瓷一碳石墨、高速鋼一碳石墨等。

（四）振動(dòng)

離心泵在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，產(chǎn)生振動(dòng)主要原因包括泵和電機(jī)不同心、轉(zhuǎn)子不平衡、滾動(dòng)軸承出現(xiàn)故障等多個(gè)方面。所以，在安裝和制造機(jī)組時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)、管理和運(yùn)行等方面充分做好防振動(dòng)措施，將振動(dòng)造成的危害降至最低。

二、離心泵機(jī)械密封的維護(hù)管理策略

（一）安裝前檢查

在進(jìn)行安裝之前要對(duì)所有備件進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保軸組表面和密封壓蓋光潔沒(méi)有毛刺;軸承完好沒(méi)有損壞;密封端面清潔干凈、貼合緊密、沒(méi)有雜物油污;靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的外觀完好，無(wú)裂紋劃痕。安裝時(shí)清潔好密封腔體，調(diào)整、檢查軸與密封箱體的同心度和垂直度，防止出現(xiàn)動(dòng)環(huán)軸向振擺、密封受壓不均勻等情況。組裝完泵體后，再盤(pán)車，看轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，微調(diào)軸的竄量，合理對(duì)中找正，保障機(jī)械密封的正常使用。

（二）零部件管理

機(jī)械密封長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，容易出現(xiàn)變形、老化、靜環(huán)與動(dòng)環(huán)磨損、密封膠圈磨損、軸與彈簧銹蝕磨損等現(xiàn)象，進(jìn)而引起密封泄漏，需更換新件或?qū)ζ溥M(jìn)行維修。靜環(huán)和動(dòng)環(huán)密封面不能出現(xiàn)掉角、飛邊、麻點(diǎn)、裂紋、劃痕，若使用的動(dòng)、靜環(huán)是經(jīng)過(guò)修復(fù)之后的，動(dòng)、靜環(huán)凸臺(tái)高度之和應(yīng)大于3mm，同時(shí)每個(gè)凸臺(tái)高度要大于1mm，以防對(duì)散熱造成影響。安裝動(dòng)環(huán)之后要確保動(dòng)環(huán)能夠在軸上靈活移動(dòng)，把動(dòng)環(huán)往彈簧方向按壓后可自由回彈，同時(shí)確保動(dòng)、靜環(huán)端面的平行度和軸線的垂直度。動(dòng)、靜環(huán)密封膠圈應(yīng)厚薄均勻，不得有殘損，否則要在大修時(shí)對(duì)密封膠圈進(jìn)行更換。彈簧在使用前要進(jìn)行壓力測(cè)試、長(zhǎng)度檢測(cè)，并且每組彈簧在要求壓縮長(zhǎng)度的壓力差要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（三）拆卻要點(diǎn)

嚴(yán)謹(jǐn)拆卸機(jī)械密封，不能使用扁鏟、手錘，以防破壞密封元件。若密封結(jié)垢無(wú)法順利拆卸，可以將其清洗，然后再進(jìn)行拆卸。若泵的兩頭都采用了機(jī)械密封，在拆卸、裝配時(shí)應(yīng)做到相互照應(yīng)，避免顧此失彼。對(duì)于運(yùn)行過(guò)的機(jī)械密封，若因壓蓋松動(dòng)導(dǎo)致密封移動(dòng)，需更換動(dòng)靜環(huán)零件，不得繼續(xù)上緊后使用，這是因?yàn)閴荷w松動(dòng)后，摩擦副的原運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡出現(xiàn)變化，會(huì)破壞接觸面的密封性。

（四）日常維護(hù)及管理

對(duì)離心泵機(jī)械密封的密封裝置、附屬裝置、安裝管線等進(jìn)行全面檢查，確保其符合有關(guān)技術(shù)要求之后再進(jìn)行啟動(dòng)。在啟動(dòng)機(jī)械密封之前要開(kāi)展靜壓試驗(yàn)，查看是否存在機(jī)械密封泄漏的情況。若泄漏過(guò)多，需對(duì)泄漏原因進(jìn)行查明，并想辦法徹底消除。若仍然沒(méi)有效果，就需要進(jìn)行拆卸檢查，重新進(jìn)行安裝。安裝后可按泵旋向盤(pán)車，查看是否均勻輕快，若盤(pán)車不動(dòng)或比較吃力，需要查看安裝是否合理，是否存在裝配尺寸錯(cuò)誤等。

三、結(jié)語(yǔ)

在離心泵運(yùn)行過(guò)程中，造成機(jī)械密封泄漏的原因是多方面的，但這些原因之間又有著一定的聯(lián)系，相互之間存在一定的影響。因此，在離心泵的安裝、運(yùn)行以及檢修過(guò)程中，要對(duì)機(jī)械密封的磨損情況進(jìn)行認(rèn)真觀察，深入細(xì)致分析造成泄漏的真正原因，制定行之有效的措施，不斷探索和改進(jìn)對(duì)機(jī)械密封進(jìn)行檢修的工藝技術(shù)，排除所有不良因素，保證機(jī)械密封的安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]周勇.離心泵機(jī)械密封常見(jiàn)故障及控制措施探討[J].化工安全與環(huán)境，2019（24）：19-20.

[2]曹小兵.離心泵機(jī)械密封的使用維護(hù)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（9）：121-122.

[3]郝麗霞.化工離心泵機(jī)械密封失效原因分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020（3）：143-145.

[4]葉弢.一種塑料離心泵機(jī)械密封的改進(jìn)[J].通用機(jī)械，2019（11）：40-41.