化工泵机械密封结构（化工泵机械密封故障分析及处理）-科奕凯

化工泵机械密封结构（化工泵机械密封故障分析及处理）

1化工泵机械密封结构

机械密封(mechanical seal)是指由至少一对垂直于旋转轴线（科奕凯智能泵：www.kykznb.com）端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合且相对滑动所构成的防止流体泄漏的装置。
弹力加载机构与辅助密封是金属波纹管的机械密封我们称为金属波纹管密封。在轻型密封中，还有使用橡胶波纹管作辅助密封的，橡胶波纹管弹力有限，一般需要辅以弹簧来满足加载弹力。 “机械密封”通常被人们简称为“机封”。
由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以世界上机械密封是在这些设备主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封。
主要结构
1) 动环、静环、冷却装置和压紧弹簧（视具体设备而定）。
2) 辅助密封件: 密封圈（有O形、X形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡胶O圈等）。
3) 弹力补偿机构: 弹簧、推环。
4) 弹簧座及键或各种螺钉。

2化工泵机械密封故障分析及处理

机械密封亦称端面密封, 其有一对垂直于旋转轴线的端面, 该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下, 依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合, 并相对滑动, 从而防止流体泄漏。

2-1 常见的渗漏现象

化工机械密封渗漏的比例占全部维修泵的50 %以上, 机械密封的运行好坏直接影响到水泵的正常运行, 现总结分析如下。
2-1-1 周期性渗漏
2-1-1-1泵转子轴向窜动量大, 辅助密封与轴的过盈量大, 动环不能在轴上灵活移动。在泵运转后，动、静环磨损, 得不到补偿位移。
对策: 在装配机械密封时, 轴的轴向窜动量应小于0.1mm , 辅助密封与轴的过盈量应适中, 在保证径向密封的同时, 动环装配后保证能在轴上灵活移动(把动环压向弹簧能自由地弹回来) 。
2-1-1-2 密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。
对策: 油室腔内润滑油面高度应加到高于动、静环密封面。
2-1-1-3 转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡, 汽蚀或轴承损坏(磨损) ,这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。
对策: 可根据维修标准来纠正上述问题。
2-2-2 由于压力产生的渗漏
2-2-2-1 高压和压力波造成的机械密封渗漏由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa 时,会使密封端面比压过大, 液膜难以形成, 密封端面磨损严重, 发热量增多, 造成密封面热变形。
对策: 在装配机封时, 弹簧压缩量一定要按规定进行, 不允许有过大或过小的现象, 高压条件下的机械密封应采取措施。为使端面受力合理, 尽量减小变形, 可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料, 并加强冷却的润滑措施, 选用可动的传动方式, 如键、销等。
2-2-2-1 真空状态运行造成的机械密封渗漏泵在起动、停机过程中, 由于泵进口堵塞, 抽送介质中含有气体等原因, 有可能使密封腔出现负压, 密封腔内若是负压, 会引起密封端面干摩擦, 内装式机械密封会产生漏气(水) 现象, 真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异, 而且机械密封也有其某一方向的适应性。
对策: 采用双端面机械密封, 这样有助于改善润滑条件, 提高密封性能。
2-2-3 由于介质引起的渗漏
由于腐蚀性介质中的酸、碱对静环和动环辅助橡胶密封件的腐蚀作用, 造成了机械渗漏过大, 动、静环橡胶密封圈材料为丁腈橡胶，不耐高温, 不耐酸碱, 当污水为酸性碱性时易腐蚀。
对策: 对腐蚀性介质, 橡胶件应选用耐高温、耐弱酸、弱碱的氟橡胶。
2-2-4 固体颗粒杂质引起的机械密封渗漏如果固体颗粒进入密（科奕凯智能泵：www.kykznb.com）封端面, 将会划伤或加快密封端面的磨损,水垢和油污在轴(套) 表面的堆积速度超过摩擦副的磨损速度, 致使动环不能补偿磨耗位移, 硬对硬摩擦副的运转寿命要比硬对石墨摩擦副的长, 因为固体颗粒会嵌入石墨密封环的密封面内。
对策: 在固体颗粒容易进入的位置应选用碳化钨对碳化钨摩擦副的机械密封。
2-4 因其他问题引起的机械密封渗漏
机械密封中还存在设计、选择、安装等不够合理的地方。
2-4-1 弹簧压缩量一定要按规定进行, 不允许有过大或过小的现象, 误差±2mm , 压缩量过大增加端面比压, 摩擦热量过多, 造成密封面热变形和加速端面磨损, 压缩量过小动静环端面比压不足, 则不能密封。
2-4-2 安装动环密封圈的轴(或轴套) 端面及安装静环密封圈的密封压盖(或壳体) 的端面应倒角并修光,以免装配时碰伤动静环密封圈。