机械与设备 离心泵机械密封泄漏原因及安装维护方法 王洪铭1 郝政程2 陈明月2 1.大连石油化工建筑安装工程总公司，辽宁 大连 116011 2.中国石油大连石化公司，辽宁 大连 116011 摘要：机械密封在离心泵中得到广泛的推广和使用，该精密部件的装配工艺质量要求较高，根据本人实践经验，对离心泵的机械密封产生泄漏的原因及安装维修方法进行了探讨，希望可为同行业人士提供参考借鉴。 关键词：离心泵；机械密封；渗漏 中图分类号：TH311 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）08-0333-01 1 机械密封的工作原理 弹簧和推环、动环静环、弹簧座、密封圈及键等部件组成了机械密封系统，在泵机的端盖内，安装静环、静环密封圈等，在旋转轴上安装机械密封系统，使用螺栓，把端盖和密封腔固定成整体，腔内的弹簧、动环及动环密封圈跟主轴共同旋转，主轴旋转过程中静环不动，动环由推环和传动座带动转动，介质压力与弹簧力作用给动静环间的密封端面，使其紧紧贴合，并在贴合端面形成薄液体膜，且在其端面产生适当的比压和极薄的液体膜，起到密封介质的作用，当摩擦副表面出现磨损后，弹簧的推力作用可对系统产生补偿，静环密封圈作用是控制离心泵输送的介质顺着压盖及静环间泄漏，而动环密封圈则控制轴及动环间出现泄漏。 2 机械密封产生泄漏的原因及判断方法 2.1 静压试验时产生泄漏 离心泵安装和初步调试合格后，要进行静压试验来初步观察离心泵的泄漏情况，渗漏量较小时，动静环密封圈可能存在问题，渗漏量较大时，静动环摩擦副可能存在问题。然后在进行手动盘车进行调试，观察泄漏量变化情况，若渗漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题的可能性大；若渗漏介质顺着冷却水孔流淌出或向四周喷射，则静环密封圈可能存在问题；若渗漏量变化很大，则摩擦副存在问题，若变化小，则密封圈存在问题。可采取更换密封圈、动环、静环或加设过滤装置方式进行处理。 2.2 试运行时产生泄漏 试运行时产生密封失效的主要原因为：输送介质中含有颗粒状物质，离心泵高速运转时，其进入摩擦副，损伤动、静环密封端面；当静环密封圈松动时，静环和静环座受到动环轴向浮动作用，彼此相互脱离；静环密封圈过紧时，静环的轴向浮动量不能借助弹簧开展调节；动环密封圈过松，静环轴向浮动时，动环脱离静环座；动环密封圈过紧，自身的轴向浮动量不易开展调节；安装机械密封时，因压缩量过大，对摩擦副断面产生擦伤与磨损。离心泵运行时，此时若出现泄漏，主要是因静、动环摩擦副遭受破坏而导致密封失效，因内部高速旋转产的的离心力会抑制介质出现渗漏。 2.3 正常运转时产生渗漏 在正常运行过程中，离心泵产生渗漏主要由于正常磨损、密封系统达到使用寿命、工况波动大和操作维修不规范，造成离心泵产生泄漏。以下情况，也会导致机械密封产生泄漏：泵体产生长时间的憋压、抽空、气蚀，实际输入量偏小，在泵体内，部分流体介质进行循环，泵体出现振动，内部产生热量聚集甚至介质气化，密封被破坏；离心泵工况进行经常性的调整，泵体压力频繁波动，运行不平稳，因转子产生较大的轴向窜动量，不能及时对静环密封面进行移位补偿，使密封失效；未对机构进行调整，因摩擦副粘连，使密封面产生扯坏密封面或没有贴紧产生间隙，导致产生泄漏；运行介质中存在固体颗粒，其对密封面产生破坏；泵运行后，因推力盘出现磨损，致使轴移位偏大，使得密封端面产生比压波动，比压大时会出现冒烟发热情况，比压小时产生渗漏；当动环或止推环被卡主，此时摩擦副产生断裂，防转销折断，动环不能沿轴向浮动，致使固定环发生旋转，导致机械密封损坏；备用离心泵停机时间较长，临时使用时，突然启动时，泵轴瞬间产生窜动，致使静环与动环贴合面的间隙突然变小，因流动膜没有形成，产生静动环间的干摩现象，使得密封装置被破坏；通过分析密封失效原因，有针对性的采取措施，如调整静环座、更换合适的密封圈、采取再循环方式和调整端面宽度等方法，对渗漏给予排出。若上诉方法不能解决渗漏问题，要重新拆装，更换新的密封系统。 2.4 制造、安装质量和维护导致的泄漏 控制密封面精度，动、静环密封面若粗糙，经过研磨加工，平面度要控制在0.5μm内；安装过程中产生划伤密封面，离心泵运转中，会加速老化破损；对结构部件的质量进行检查，对传动方式（键、销）、弹簧、推环摩擦副配对情况及端面宽度等进行检查；检修设备时，合理选择O型密封圈压缩裕量，注意动、静环工作面的平行度，注意弹簧垂直度和间隙，检查弹簧座导向机构，检查动环和静环贴合度。 3 机械密封的安装与维护要点分析 3.1 安装前的准备工作 对机械密封组装前，要确保部件及内腔清洁无杂质，特别要注意动、静环及轴套等部位，为避免产生擦伤表面，可使用脱脂棉或干净柔软的纱布进行擦洗。核对机械密封的规格型号，安装前对动、静环表面的划痕裂纹等缺陷问题进行检查，直径是否在公差范围内，检查密封圈轴径圆度、光洁平整度和毛刺缺陷，检查端面的垂直度和光洁度，检查机械密封补偿弹簧是否存在毛刺变形损坏等缺陷，长度不能大于0.02mm，检查轴的轴向窜动量，要小于0.05mm。安装时为保证安装顺利进行，避免设备启动时产生干摩，可在密封圈和压盖配合表面、轴套或轴表面涂抹机油。 3.2 技术要求 根据轴套或轴的外径不同，合理控制密封腔体端面对轴表面的跳动公差和径向跳动公差，当Φ10-50时，公差为0.04mm，当Φ50-120时，公差为0.06mm；传动轴的轴向窜动量控制在0.2mm以内。 3.3 安装顺序 先安装静止部件，然后安装旋转部件，根据安装工序要求，把静环密封圈装入静环上，把静环装入密封端盖内，在端盖孔内装入防转销，组装时防止防转销进入静环凹槽内，还要防止轴和静环间产生碰撞，采用初拧和终拧方式安装螺栓。安装旋转部件，根据先后顺序，防止错位安装，在轴上逐个安装密封的旋转部件，在外部把旋转部件组装到轴套上，然后在将其安装在轴上。最后在密封体上安装端盖，使用螺钉对其进行固定，通过盘动试车，来检查其是否出现松动。 3.4 离心泵启动前检查 首先要全面检查机械密封和附属装置，检查装置是否齐全，安装是否符合技术要求，启动泵前要开展静压试验，以初步排查密封泄漏情况；若产生泄漏要及时消除，若不能消除则要进行重新安装；采用盘车方式，检查其是否轻快均匀，若盘车不动或吃力，检查安装的正确性，检查装配尺寸是否符合要求；启动泵前要保证密封腔内充满液体，要排出腔内气体。 3.5 运行维护 当离心泵开启后，如出现稍微泄漏，进行连续4h的观察，若渗漏量不减少，就要进行泵检查；在日常运行中，还要进行经常性针对机械密封情况进行检查，若泄漏越来越严重，要停机检查；为防止密封面产生干摩擦，破坏密封部件，在泵运转时，不可产生抽空现象；更换机械密封时，要注意防止因操作不当，对密封圈、密封面等造成损伤；弹簧的弹力不足时，不能对静动环密封面产生有利的约束，可采用更换弹簧或移动固定螺钉方法，增加弹簧的作用力，以减小间隙，在安装静、动环密封圈时，若安装出现困难，可采用涂抹润滑油方法。 4 结语 在化工等特殊领域，某些生产工艺需连续不间断的运行，离心泵的机械密封效果会直接影响整机的正常运行。因此为保证机械密封长期可靠运转，对离心泵机械密封泄漏原因及安装维护方法进行研究，具有非常重要的意义。 参考文献： [1]陈德才.机械密封设计制造与使用[M].北京:机械工业出版社,1993. 作者介绍： 王洪铭(1986年3月-)，男，汉族，大学本科，助理工程师，从事转动设备技术工作； 郝政程(1990年2月-)，男，汉族，大学本科，助理工程师，从事石油化工机械设备技术工作； 陈明月(1984年1月-)，男，汉族，大学本科，工程师，从事石油化工设备技术工作。 2017年8期︱333︱
