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浅述机泵机械密封泄漏的原因分析与对策

2015-03-28孙海鹏武汉炼化工程设计有限责任公司湖北武汉430000

化工管理 2015年24期
关键词:动环机泵密封圈

孙海鹏(武汉炼化工程设计有限责任公司,湖北 武汉 430000)

1 机械密封结构分析

机械密封是属于动态密封,其原理是利用弹性元件的弹力与介质的轴向作用力相互作用,使之平衡,然后起到密封的效果。目前机泵机械密封包含多个类型,比如有小弹簧的,波纹管的等等。不过,机泵机械密封也经常会出现泄露问题,一般泄漏点都发生在这几个位置:动环端面处与静环端面处、动环与辅助密封圈处、静环与辅助密封圈处、轴套和动环之间以及泵盖和压盖处。

2 导致机械密封泄漏的重要因素

引起机泵机械密封泄漏的原因是多方面的,会造成机械密封失效,因此需要我们不断研究,在实践中分析机械密封泄漏问题引起的原因,然后制定相应的应对措施,以确保机械密封安全可靠。

2.1 长时间运行是

长时间运行是导致机械密封泄漏的重要因素之一,主要表现在以下几个方面:

由于机泵机械密封长期处于工作状态,转子的轴向窜量会不断变大,随之轴与辅助密封的过盈量也不断变大,动环与轴的摩擦力也相应的增加,在这一过程中动静环磨损无法得到位移补偿,从而导致机械密封失效。针对这一情况,要做好机械密封的日常维护或切换其他机泵运行,在重新安装时要保证轴向窜量小于0.1mm,轴和辅助密封之间不要紧密连接在一起,确保动环能够在轴上自由的活动。

在机泵工作时,泵轴极易发生周期振动,这样一来会大大缩短机械密封的使用年限。针对这一情况,要依据相关的技术要求及时检查与维护,从根本上消除因振动引起的泄漏问题。还要做好泵入口处的清理,防止较大颗粒混入介质中,引起摩擦副的泄露。针对具有腐蚀性的介质,要选择较高质量的材料,以防止因腐蚀造成泄露。

2.2 机泵操作人员的经验不足

在进行机泵安装施工的时候必须执行相关技术要求,保证安装质量,防止因安装不合格引进的密封失效。在机泵安装完毕后,在经过静试后可能会出现泄漏,此时机泵运行所产生的离心力会起到阻止人质泄漏的作用。所以,这时候出现泄漏可能是因动静环摩擦副磨损引起的。在实践中,引起这一现象的主要原因是:操作人员经验不足,因操作失误导致摩擦面分离;安装过紧,引起摩擦面磨损;介质中存在较大颗粒,进入到摩擦副中,从而引起动静环磨损。

2.3 密封端面磨损

在机泵工作的时候,会有一些杂质混进端面密封元件当中,对端面造成磨损,引起密封泄漏。另外,在机泵工作的时候,当内部循环发生拥堵,或是循环液出现损耗时,会导致密封端面干摩擦,从而造成静环损坏,引起泄露问题;对高温泵进行降温的循环系统内部经常会出现结垢现象,使密封环内边出现损坏,引起泄露问题。

2.4 腐蚀引起损坏

机械密封运转过程中,会发生化学腐蚀、电化学腐蚀和机械剥蚀,造成密封元件损坏,导致机械密封失效。

2.5 摩擦生温

高温泵运行过程中,如果温度超过了石墨环限制的温度,就会引起摩擦面周围的树脂碳化,引起机械密封失效;如果温度超过了密封元件的限制温度,就会使得元件不断硬化,从而弹性越来越小,最终会引起泄漏;在机泵工作中,如果密封端面形成的热能得不到快速传递,会将端面间的液膜融化,从而引起机泵的泄漏。

2.6 压力波动

平衡值β是左右密封质量优劣的重要因素,如果β数值太小,则密封端面的磨损量就会变小,泄漏量也随之变多。如果β值太大,泄漏量也随之变少,密封端面所受到的摩擦也不断加大。机泵在工作中会出现抽空、憋压等非常态问题,造成接触面分开,引起机泵泄漏。

3 检维修过程中要注意的问题

在对机械密封检查检修过程中,往往会存在误区,这主要是基于大家对机械密封的重要无件和密封原理不理解。

3.1 选择、安装正确

每种机械密封都有其使用范围,根据工作环境选择正确型号是保证机械密封长期可靠运行的第一步。安装前,要仔细检查各个部件的完好性和规范性,按机械密封的安装和图纸要求进行安装。安装过程中应正确使用百分表、游标卡尺等工具,确保静环与轴不偏心、动环与轴间隙合理等。

3.2 防止磨擦引起失效

为避免由于磨擦引起机械密封失效,除了摩擦副应选用具有良好磨擦性能的材料,还要保证密封面的平整度和粗糙度达到要求。另外,在安装时,要清除端面异物;在运行过程中,要使用合格的输送介质,避免固态颗粒等杂质混入输送介质。

3.3 防止橡胶圈失效

橡胶圈有一定的使用寿命,在使用过程中,应计算好时间,及时更换。在检修时,如发现密封圈变硬、开裂、变形等应立即更换密封圈。

3.4 提高操作人员技能

在运行前,应加强人员培训,提高人员的操作技能。在起泵时,应按照要求灌泵,避免发生汽蚀现象。另外,平时应安排人员做好泵的日常保养维护工作,定时盘车,避免出现泵轴挠度偏大等现象。

4 结语

引起机械密封泄漏的原因是多方面的,在上文中分析了密封端面磨损、密封元件腐蚀、热效应、压力波动等几种主要原因,还有输送介质的本身的特性、机械密封安装过程中存在的失误、振动等因素,这些都将引起机械密封失效,从而造成泄漏,因此对于机械密封泄漏的原因,要结合具体情况做出正确的判断,才能从根本上处理引起泄漏的原因。

[1]程大水,刘艳兵.机械密封泄漏防控措施探讨[J].世界家苑,2014(01):263.

[2]方东升,漆太林.凝结水泵机械密封相继泄漏的原因分析及处理[J].电力安全技术,2012(02):47-49.

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