機(jī)泵機(jī)械密封泄漏的原因分析與對策

劉兆年

摘要：機(jī)械密封是用于機(jī)泵設(shè)備密封的一種常見形式，關(guān)系機(jī)泵的安全運(yùn)行，如果出現(xiàn)密封泄露的情況，其危害是非常嚴(yán)重的。本文對導(dǎo)致機(jī)泵機(jī)械密封泄漏的原因進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了解決泄漏問題的應(yīng)對措施，希望對相關(guān)工作能夠有所借鑒。

關(guān)鍵詞：機(jī)泵;機(jī)械密封;密封泄漏;原因;對策

作為一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的油封裝置，機(jī)械密封以其使用壽命長、功率損耗小、泄漏量少等優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用在石油企業(yè)機(jī)泵中，同時隨著各種新型密封材料的研發(fā)和應(yīng)用，擴(kuò)展了機(jī)械密封的應(yīng)用范圍。但是，在機(jī)泵機(jī)械密封中如果沒有做好設(shè)計(jì)、操作等方面的工作，很容易出現(xiàn)安全事故。石油企業(yè)的工作人員需要對機(jī)泵機(jī)械密封泄漏的原因做細(xì)致分析，并做好防控方案，降低事故發(fā)生的概率。

1機(jī)械密封結(jié)構(gòu)分析

機(jī)械密封是屬于動態(tài)密封，其原理是利用彈性元件的彈力與介質(zhì)的軸向作用力相互作用，使之平衡，然后起到密封的效果。目前機(jī)泵機(jī)械密封包含多個類型，比如有小彈簧的，波紋管的等等。不過，機(jī)泵機(jī)械密封也經(jīng)常會出現(xiàn)泄露問題，一般泄漏點(diǎn)都發(fā)生在這幾個位置：動環(huán)端面處與靜環(huán)端面處、動環(huán)與輔助密封圈處、靜環(huán)與輔助密封圈處、軸套和動環(huán)之間以及泵蓋和壓蓋處。

2機(jī)泵機(jī)械泄露的原因分析

2.1制造質(zhì)量方面的問題

機(jī)械密封制造的質(zhì)量問題主要變現(xiàn)在如下方面：①輔助密封的材料質(zhì)量不合格，例如深冷泵與鍋爐給水泵等，由于其材料耐高溫性能差，很容易在使用一段時間后出現(xiàn)泄漏問題;②制造廠商為縮短工期，在安裝材料后仍釋放其應(yīng)力，致使端面變形;③制造廠商質(zhì)量控制原因，如機(jī)床精度差和操作人員水平有限等，造成形位公差的控制出現(xiàn)問題。

2.2安裝質(zhì)量方面的問題

機(jī)械密封安裝質(zhì)量方面的問題主要為密封預(yù)緊力和螺絲釘?shù)念A(yù)緊力不合適、轉(zhuǎn)子的竄量超標(biāo)、安裝過程不規(guī)范、對中存在問題以致泵震動超標(biāo)和靜環(huán)與軸線沒有垂直等，這些安裝方面存在的問題，最終都會導(dǎo)致機(jī)械密封工作的失敗，使機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。

2.3機(jī)械施工工況改變方面的問題

機(jī)械密封施工工況改變方面的問題包含工藝介質(zhì)改變，如介質(zhì)密度增大所導(dǎo)致密封腔壓力增大，進(jìn)而使端面的摩擦力相應(yīng)增大，磨損的情況加劇;工藝參數(shù)發(fā)生改變，如溫度升高使密封腔中熱量增加，從而使密封的端面變形和密封“0”型環(huán)變硬老化等等。

2.4機(jī)泵操作人員的經(jīng)驗(yàn)不足

在進(jìn)行機(jī)泵安裝施工的時候必須執(zhí)行相關(guān)技術(shù)要求，保證安裝質(zhì)量，防止因安裝不合格引進(jìn)的密封失效。在機(jī)泵安裝完畢后，在經(jīng)過靜試后可能會出現(xiàn)泄漏，此時機(jī)泵運(yùn)行所產(chǎn)生的離心力會起到阻止人質(zhì)泄漏的作用。所以，這時候出現(xiàn)泄漏可能是因動靜環(huán)摩擦副磨損引起的。在實(shí)踐中，引起這一現(xiàn)象的主要原因是：操作人員經(jīng)驗(yàn)不足，因操作失誤導(dǎo)致摩擦面分離;安裝過緊，引起摩擦面磨損;介質(zhì)中存在較大顆粒，進(jìn)入到摩擦副中，從而引起動靜環(huán)磨損。

3機(jī)械密封泄漏的改進(jìn)措施

機(jī)械密封工作原理是利用靜環(huán)和動環(huán)端面的貼合與相對轉(zhuǎn)動，從而構(gòu)成密封裝置，防止機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)泄漏，其中靜環(huán)與動環(huán)的貼合情況是決定機(jī)械密封質(zhì)量的關(guān)鍵所在。因此，避免機(jī)械密封出現(xiàn)問題不僅要做好日常的檢查與防范措施，而且更要做好密封裝置的設(shè)計(jì)、選型和安裝等方面的工作。

3.1設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)措施

為了有效防止和杜絕機(jī)械密封泄漏所導(dǎo)致的機(jī)械損害現(xiàn)象，應(yīng)從設(shè)計(jì)方面著手改進(jìn)。在機(jī)械密封的使用過程中，由于動環(huán)彈力和液體的雙重壓力，導(dǎo)致動環(huán)貼著靜環(huán)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并且在軸向方向進(jìn)行移動導(dǎo)致活動面間的磨損過程，因此在實(shí)際的使用過程中應(yīng)確保將比壓穩(wěn)定在合適的范圍內(nèi)保證合理的比壓從而降低對動靜環(huán)的磨損作用。從技術(shù)角度來看，調(diào)整合理的比壓難度較大，只有根據(jù)密封裝置的實(shí)際工作狀況來調(diào)整和最終確定真正的裝置密封質(zhì)量的合理比壓值。并且為了充分降低動靜環(huán)之間的相互摩擦過程，降低熱量對滑動變形的影響，就要采用合理的冷卻措施，保證摩擦生熱過程不會造成密封面之間的液膜破壞現(xiàn)象，避免影響機(jī)封的密封效果。

3.2制造方面的改進(jìn)措施

從制造方面來探討對密封效果的改進(jìn)措施，首先要求制造廠商選擇合理、合格、高質(zhì)量的輔助密封材料，保證材料上的基本性能的滿足。同時在整個零件的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)采用合格的制造生產(chǎn)工藝，避免單獨(dú)為了追求生產(chǎn)效率而使用質(zhì)量不高的材質(zhì)和隨意改變生產(chǎn)流程的事件發(fā)生。在選用生產(chǎn)設(shè)備的過程中一定要保證精度有保證的機(jī)床設(shè)備，配備技術(shù)水平過關(guān)的操作工人，才能更好的保證機(jī)械密封效果。因此注重制造方面的操作流程和質(zhì)量把關(guān)是保證機(jī)械密封質(zhì)量的重要措施。

3.3選型方面的改進(jìn)措施

從機(jī)械密封的選型方面來講，選擇合適的密封裝置材料是保證密封效果的重要途徑?？傮w來說在選用動靜環(huán)的材料過程中一般選用硬質(zhì)合金和碳化硅等，這可以保證密封設(shè)施具有較高的技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量，可以滿足密封效果，同時保證所選取的材料的各方面的性能都可以滿足使用要求，包括耐熱程度、彈性、抗變形能力等，才能保證最佳的機(jī)械密封效果，進(jìn)而降低密封泄漏發(fā)生的可能性。

3.4安裝方面的改進(jìn)措施

技術(shù)人員在安裝機(jī)泵機(jī)械密封裝置時，不按照相關(guān)規(guī)定和要求進(jìn)行操作是導(dǎo)致機(jī)泵機(jī)械密封泄漏的一個主要原因，通過合理安裝機(jī)械密封裝置能夠有效提高機(jī)械密封的質(zhì)量。在安裝操作中經(jīng)常出現(xiàn)一些操作疏忽導(dǎo)致的問題，比如密封端面不平、安裝的密封圈出現(xiàn)扭曲、軸和密封圈不合適、軸和端蓋出現(xiàn)偏移等等情況，這些問題都可能會造成機(jī)泵機(jī)械密封泄漏。針對這些問題的產(chǎn)生主要是由于安裝人員在操作中不按規(guī)定流程操作導(dǎo)致的，為了提高密封裝置的質(zhì)量必須提高安裝技術(shù)人員的專業(yè)技能和責(zé)任心，要求其依照設(shè)定的操作流程來完成安裝工作，選擇相關(guān)機(jī)械的合理尺寸，并及時加以調(diào)整，從而避免機(jī)泵機(jī)械密封在后期使用中出現(xiàn)泄漏問題。在安裝完成之后，安裝人員要讓機(jī)泵機(jī)械密封裝置進(jìn)行24小時以上的空車跑合，確保其能夠有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

4結(jié)束語

機(jī)泵的安全和正常運(yùn)行，需要保證機(jī)械密封裝置質(zhì)量有可靠的保障。為了避免機(jī)泵機(jī)械密封裝置出現(xiàn)泄漏，需要對可能造成泄漏的原因詳加分析，并改進(jìn)機(jī)泵機(jī)械密封裝置的設(shè)計(jì)、選型和安裝。技術(shù)人員要加強(qiáng)工作責(zé)任心和工作技能，做好日常檢修和維護(hù)保養(yǎng)，保障機(jī)泵機(jī)械密封裝置正常運(yùn)行，保障企業(yè)的正常健康發(fā)展。