機械密封在電廠水泵中的應用研究

馮帥 韓志忠

摘 要：鍋爐給水泵是電廠中的重要組成部分，其運行好壞直接影響著整個電廠的運行效率與質(zhì)量。在鍋爐給水泵結構中，做好相應的機械密封，能夠保證整個電廠鍋爐給水泵更加安全、有效的運行。由于影響電廠鍋爐給水泵機械密封的因素眾多，對于所出現(xiàn)的泄漏故障不能進行有效的判斷和處理。對此，文章就機械密封在電廠水泵中的應用進行研究分析。

關鍵詞：機械密封;電廠;水泵

在電廠鍋爐給水泵中應用機械密封，能夠進一步提高鍋爐給水泵的工作性能，進而有利于整個電廠的更好運行與發(fā)展。在分析機械密封工作原理的基礎上，探討電廠鍋爐給水泵中應用機械密封的優(yōu)勢及要點。

一、機械密封工作原理

電廠鍋爐給水泵的機械密封主要由兩個密封元件共同組成，分別是動環(huán)與靜環(huán)，兩者的表面光潔度都較高，且能夠緊密地貼合在一起。機械密封端面的平面度通常處于0.0009mm的數(shù)量級，若材質(zhì)為非金屬，那么其粗糙度為0.04um;若材質(zhì)為金屬，那么其粗糙度為0.02um。動環(huán)與靜環(huán)在密封作業(yè)時會相互轉(zhuǎn)動作用，硬質(zhì)合金、碳化硅、石墨等均是密封元件常用的材料。

在密封介質(zhì)、彈簧力的作用下，兩個密封元件的表面通常都會出現(xiàn)一定值的壓力，該壓力會緊緊地將兩者密封端面貼合在一起，而且還會形成一層液體薄膜，既可用于潤滑動環(huán)與靜環(huán)，又可實現(xiàn)對軸端的密封?；陔姀S鍋爐給水泵的機械密封結構而言，一旦電廠鍋爐給水泵運行，那么機械密封也會隨之而轉(zhuǎn)動，且液體膜與動環(huán)（處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)）會出現(xiàn)強烈的摩擦，摩擦所產(chǎn)生的熱量會在短時間內(nèi)迅速讓液體膜的溫度升高，甚至還有可能會讓局部液體膜溫度高于其沸點，進而汽化液體膜，導致液體膜出現(xiàn)較大程度的破壞，動環(huán)與靜環(huán)也就由原來的潤滑狀態(tài)變?yōu)楦赡Σ粒掷m(xù)時間一長，就會導致機械密封失效。

二、機械密封在電廠鍋爐給水泵的應用要點及安裝方式

2.1機械密封的應用要點

（1）為了能夠有效增強電廠鍋爐給水泵機械密封的使用性能，可采用自然冷卻或沖洗冷卻的方式來降低運行溫度，其中，以沖洗冷卻為主。沖洗冷卻既可避免電廠鍋爐給水泵出現(xiàn)液膜汽化、雜質(zhì)聚集等現(xiàn)象，又可降低軸封箱溫度，還可改善現(xiàn)有的潤滑條件，可謂一舉多得。值得注意的是，可將密封介質(zhì)從電廠鍋爐給水泵的高壓側引入，從電廠鍋爐給水泵的低壓側引出，進而達到循環(huán)沖洗的效果。

（2）為了能夠有效增強電廠鍋爐給水泵機械密封的使用壽命，可為機械密封配備一套附屬系統(tǒng)來改善其的運行工況。附屬系統(tǒng)由于具備流體替代、雜質(zhì)清除、溫度控制等諸多功能，可用于有效控制粒度、壓力、溫度等因素。

2.2機械密封的安裝方式

在安裝電廠鍋爐給水泵機械密封時，首先，需要對具體安裝方式與安裝圖進行掌握;其次，要徹底清理密封零件的銹垢、油污、毛刺等;再次，要涂抹潤滑油，并檢驗密封環(huán)的平面度;最后，在對輔助密封圈進行安裝的過程中，務必要確保每個密封圈都有適當?shù)拈g隙，以此來最大限度地保障密封性能。值得注意的是，還需要注意動靜環(huán)的安裝方向，待安裝完機械密封的全部部件之后，還要安裝輔助系統(tǒng)。

三、電廠鍋爐給水泵機械密封的泄漏原因及對策

3.1材料原因?qū)е碌臐B漏

（1）密封件損壞引起滲漏。電廠鍋爐給水泵機械密封的運行環(huán)境通常是在強酸、高壓、高溫環(huán)境，較易損壞機械密封的構成部件，進而出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。大量的實踐經(jīng)驗表明，機械密封的輔助密封件較易在腐蝕下出現(xiàn)破壞，鑒于此，機械密封的輔助密封件可選用具有良好耐強酸、耐高壓、耐高溫性能的氟橡膠。

（2）細小顆粒雜質(zhì)引起滲漏。在電廠鍋爐給水泵機械密封的運行過程中，密封端面內(nèi)若滲入細小顆粒雜質(zhì)，那么細小顆粒雜質(zhì)就會隨著兩個密封元件的運行而嚴重磨損密封端面，時間一久，就會導致端面出現(xiàn)劃傷或劃痕。對此，密封端面的材質(zhì)可選擇碳化鎢材料（硬度較高）。

3.2靜試泄漏

在順利安裝電廠鍋爐給水泵之后，通常需采用灌水靜試的方式來檢查機械密封是否存在著泄漏問題。基于泄漏量的大小，可將故障類型分為嚴重性泄漏故障、持續(xù)性泄漏故障、間歇性泄漏故障等。其中，間歇性泄漏故障的泄漏量較小，主要是由于電廠鍋爐給水泵的轉(zhuǎn)子軸向竄動量過大而導致。對此，可通過合理調(diào)整電廠鍋爐給水泵的軸向竄動量，來確保機械密封的可靠性與安全性。若持續(xù)性泄漏故障的泄漏量較大，務必要判斷到底是密封腔裝配面導致的泄漏，還是端面導致的泄漏。

3.3運行時出現(xiàn)泄漏

（1）真空狀態(tài)運行造成的機械密封泄漏。電廠鍋爐給水泵在開停機時，若有漏氣現(xiàn)象出現(xiàn)在進口管，那么就很容易引發(fā)密封腔出現(xiàn)負壓，進而就會有干摩擦現(xiàn)象出現(xiàn)在密封端面，長此以往，就會有破損現(xiàn)象出現(xiàn)在密封端面，進而出現(xiàn)機械密封泄漏故障。對此，可采用雙端面密封方式，這樣一來，既可有效改善潤滑環(huán)境，又可增強密封性能。

（2）若機械密封的運行介質(zhì)中混入了淤泥，那么就會讓密封圈長期處于磨損狀態(tài)，若機械密封裝置的彈簧內(nèi)也混入淤泥，必然會讓彈簧出現(xiàn)形變，且不規(guī)則，進而出現(xiàn)滲漏問題。與此同時，摩擦作用也較易損壞密封端面，引發(fā)機械密封泄漏故障。對此，務必要定期檢驗機械密封的密封圈，若有問題，要在第一時間內(nèi)予以更換，且徹底清除掉彈簧中的淤泥。另外，密封端面的材質(zhì)可選擇碳化鎢材料（硬度較高）。

（3）若機械密封端面存在著潤滑油量不足的現(xiàn)象，那么就較易在干摩擦的作用下而導致端面破損。對此，務必要定期潤滑保養(yǎng)，確保動靜環(huán)密封面的潤滑油面低于油室腔內(nèi)的潤滑油面。

四、電廠鍋爐給水泵機械密封的常見誤區(qū)

4.1彈簧壓縮量越大、密封效果越好

很多人認為電廠鍋爐給水泵的機械密封效果與彈簧壓縮量存在著典型的正比關系，若彈簧壓縮量越大，則電廠鍋爐給水泵的機械密封效果越佳;若彈簧壓縮量越小，則電廠鍋爐給水泵的機械密封效果越差，但事實并非如此。無論選用何種類型的彈簧，其壓縮量均是有限的，若壓縮量過大，那么必然會增加摩擦副端面的比壓，進而摩擦副端面很有可能會出現(xiàn)磨損或嚴重變形，這些因素都會影響到電廠鍋爐給水泵機械密封的運行效果。

4.2動環(huán)密封圈越緊、密封效果越好

部分人認為電廠鍋爐給水泵的機械密封效果與動環(huán)密封圈的緊固程度存在著典型的正比關系，若動環(huán)密封圈越緊，則電廠鍋爐給水泵的機械密封效果越佳;若靜環(huán)密封圈越松，則電廠鍋爐給水泵的機械密封效果越差，但事實并非如此。若動環(huán)密封圈太緊，會出現(xiàn)3個問題：（1）密封圈變形現(xiàn)象;（2）彈簧過度疲勞現(xiàn)象;（3）軸與密封圈出現(xiàn)較大程度的磨損。這些問題若不能及時予以處理，那么很容易就會出現(xiàn)電廠鍋爐給水泵機械密封泄漏故障。

4.3靜環(huán)密封圈越緊、密封效果越好

還有一些人人認為電廠鍋爐給水泵的機械密封效果與靜環(huán)密封圈的緊固程度存在著典型的正比關系，若靜環(huán)密封圈越緊，則電廠鍋爐給水泵的機械密封效果越佳;若靜環(huán)密封圈越松，則電廠鍋爐給水泵的機械密封效果越差，但事實并非如此。若靜環(huán)密封圈過緊，那么就較易造成靜環(huán)密封出現(xiàn)較大程度的變形，稍有不慎，就會出現(xiàn)靜環(huán)密封圈碎裂現(xiàn)象。

五、結束語

在電廠鍋爐給水泵中合理應用機械密封，能夠進一步提高電廠的運行效率與質(zhì)量。不過在實際應用過程中，需要掌握相應的應用要點，并且做好日常的維修和保養(yǎng)工作。因為一旦機械密封出現(xiàn)泄漏故障，如不能及時進行處理，所造成的后果將不堪設想。因此，作為相關的管理人員，可以掌握機械密封系統(tǒng)的正確應用方法。

參考文獻：

[1]趙學軍.機械密封在電廠水泵中的應用改造[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（01）：6.

[2]鄢傳武，王章生.機械密封在電廠鍋爐給水泵中的應用及故障分析[J].華電技術，2011，33（04）：55-56+78.