目前機械密封在離心泵中應用非常廣泛,機械密封的密封效果將直接影響整機的運行,尤其在化工生產過程中,由于生產的連續性,機械密封出現泄漏,將嚴重影響著生產的正常進行。
機械密封泄漏的原因分析
機械密封的工作原理
機械密封是靠動環與靜環的接觸面在運動中始終貼合,實現密封。機械密封通常由動環、靜環、壓緊元件和密封元件組成,其中動環和靜環的端面產生適當的比壓和保持一層極薄的液體膜而達到密封的目的。
主要的泄漏點
主要泄漏點有: 軸套與軸間的密封;動環與軸套間的密封;動、靜環間密封;對靜環與靜環座間的密封;密封端蓋與泵體間的密封。一般來說,軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發現和解決。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷,須在長期管理、維修實踐的基礎上,對泄漏癥狀進行觀察、分析、判斷,才能得出正確結論。
泄漏原因分析及判斷
安裝靜試時泄漏
機械密封安裝調試好后,一般要進行靜試,觀察泄漏量。如泄漏量較小,多為動環或靜環密封圈存在問題;泄漏量較大時,則表明動、靜環摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎上,再手動盤車觀察,若泄漏量無明顯變化,則靜、動環密封圈有問題;如盤車時泄漏量有明顯變化則可斷定是動、靜環摩擦副存在問題;如泄漏介質沿軸向噴射,則動環密封圈存在問題居多,泄漏介質向四周噴射或從水冷卻孔中漏出,則多為靜環密封圈失效。
試運轉時出現的泄漏
泵用機械密封經過靜試后,運轉時高速旋轉產生的離心力,會抑制介質的泄漏。因此,試運轉時機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后,基本上都是由于動、靜環摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有:
(1)操作中,因抽空、氣蝕、憋壓等異常現象,引起較大的軸向力,使動、靜環接觸面分離;
(2)安裝機械密封時壓縮量過大,導致摩擦副端面嚴重磨損、擦傷;
(3)動環密封圈過緊,彈簧無法調整動環的軸向浮動量;
(4)靜環密封圈過松,當動環軸向浮動時,靜環脫離靜環座;
(5)工作介質中有顆粒狀物質,運轉中進入摩擦副,擦傷動、靜環密封端面;
上述現象在試運轉中經常出現,有時可以通過適當調整靜環座等予以消除,但多數需要重新拆裝,更換密封。
正常運轉中突然泄漏
離心泵在運轉中突然泄漏,少數是因正常磨損或已達到使用壽命,而大多數是由于工況變化較大或操作、維護不當引起的。
(1)抽空、氣蝕或較長時間憋壓,導致密封破壞;
(2)對泵實際輸出量偏小,大量介質泵內循環,熱量積聚,引起介質氣化,導致密封失效;
(3)對較長時間停運,重新起動時沒有手動盤車,摩擦副因粘連而扯壞密封面;
(4)環境溫度急劇變化;
(5)工況頻繁變化或調整;
(6)突然停電或故障停機等。
離心泵在正常運轉中突然泄漏,如不能及時發現,往往會釀成較大事故或損失。
