离心泵机械密封泄漏原因分析及处理

发布时间：2021-06-07

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能源研究与管理 2 1( ) 0 14

研究与探讨

离心泵机械密封泄漏原因分析及处理樊铭(江西新余钢铁股份有限公司第一动力厂，江西新余 3 80 ) 30 1摘要：分析了离心泵机械密封泄漏的原因、机械密封泄漏的判断以及在日常检修中存在的误区和注意的问题，总结了水泵机械密封泄露的诸多现象，并给出了相应的解决方案。关键词：离心泵；机械密封；泄漏中图分类号：T 1 H3 1文献标志码：B 文章编号：10 -7 7 (0 1 4 o 8 2 0 5 6 6 2 1)o—0 4—0

An l ssa d Tr a m e t fCe tiu a m p M e h n c e l a a e a y i n e t n n rf g l o Pu c a ia S a l Le k gFAN i g M n

( . P we—r e ln f iy o dSe l op rt n Xiy 3 0 1 J n x, hn ) No1 o r i n a t X n uI na te C roa o, n u3 8 0,i g iC ia dv P o r n i aA s atT ecueo n i g l u c aia sa laaejd met f c ai l elek g dmi o cpi s b t c: h as f etf ap mpmeh nclelek g, g n hnc a l a ea s n et n r c ru u o me as a n c on oa l su s o al man e a c r n lz d h h n me a o c a ia e l la a e o u r a d n tb e is e f t e d i it n n e we e a ay e,t e p e o n f me h n c l s a e k g f p mp we e h ys mm ai e, d t ea p o raes l t n r d a c d u rz d a p r p i t o ui s n h o we ea v n e.

Ke ywo d: e ti g l u s me h n c l e l la a e r s c n r u a p mp; c a ia a; e k g f s

目，前离心泵传统的盘根密封被机械密封代替，应用非常广泛，离心泵的运行性能很大程度上取决于密封效果，尤其在冶金行业中水泵渗漏现象有多种，机械密封渗漏的现象就占全部维修泵量的 4% 5以上，因此机械密封的好坏直接影响到水泵能否安全

、稳定运行。

质合金等。工作时，靠弹簧和密封介质 (工作溶液)的压力在旋转的动、静环的接触表面上产生适当的压紧力，使两端面紧密贴合，并在端面间产生一层极薄的液体膜而达到密封的目的，液体膜具有外层流体动压力与内层静压力 (或称分子亲和力),起着润滑和平衡压力作用。 1机械密封泄漏原因分析及判断 . 21 .机械密封由材质原因造成的渗漏 .1 2

1机械密封泄漏原因分析11机械密封的工作原理 .

离心泵的机械密封是由 2块垂直于泵轴的密封

水泵运行环境恶劣，机械密封无法满足工作溶液要求，在运行一段时间后，机械密封被工作溶液腐蚀而发生泄漏。 1 )密封件损坏引起渗漏。大多数潜污泵机械密封拆解后，动、静环的辅助密封件出现无弹性甚至已

元件 (静环和动环)组成的【 1】,其表面光洁而平直，

相互贴合。密封端面平面度≤O 0 i . 0 l 0 9l m,金属材料表面粗糙度 R= . m,非金属材料表面粗糙度 a 0 02R= . m。动环和静环作相对转动，摩擦副材料| 0 04

经腐烂，造成了机械密封的大量渗漏甚至有磨轴的现象翻。由于温度过高、工作溶液中的弱酸、弱碱对机

为石墨、氧化铝陶瓷、碳化硅、氮化硅、碳化钨硬

投稿时间：2 l-0 2 0 1 1—0

作者简介：樊

铭 (99 ) 16一，男，浙江奉化人，高级工程师，本科，19年毕业于江西工业大学，机械设备制造与工艺专业，主要从 92

事机械旋转设备安装、检修和点检以及备品备件的管理工作。

研究与探讨

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械密封辅助密封件 (橡胶)的腐蚀作用，就造成了机

解决方案：定期更换密封圈，清理弹簧中的污泥。更换机械密封，在污泥容易进人的位置选用摩擦副材质硬度相对高些的碳化钨对碳化钨的机械密封。 3 )因漏气、气蚀、憋压等异常现象，引起泵主轴轴向窜动量大，增大了辅助密封与轴过盈量，造成动、静环磨损后，动环不能灵活移动而得不到补偿位移。

械渗漏过大。机械密封橡胶密封圈材料一般为丁腈 4,不耐高温和酸碱，在高温和酸性或碱性工作环 0境中，机械密封的辅助橡胶应选择陛能耐高温、耐弱-

酸、弱碱的氟橡胶。 2细小颗粒杂质引起的机械密封渗漏。当细小 )颗粒杂质随着工作溶液进

人密封端面，必然会划伤

或加快磨损密封端面【 3 J,破坏两端面紧密贴合而使机械密封出现渗漏。解决的最好方法是选用摩擦副材质硬度相对高些的碳化钨对碳化钨的机械密封。解决方案：选取材质满足水质要求的机械密封。1 .安装静试时泄漏 .2 2

解决方案：在安装机械密封时，控制轴的轴向

窜动量应<01 i,在确保辅助密封与轴的径向密 .m l l封时又能使动环在轴上自由移动 (弹簧能自由地伸缩)。

离心泵安装调试好后，一般要进行灌水静试，检查机械密封的泄漏量[ 3]。当泄漏量出现较小时，一般是机械密封辅助密封圈有问题；泄漏量出现较大时，一般是机械密封的动、静环摩擦副间有问题。通过检查机械密封的泄漏量、泄漏位置后，再盘动离心泵检查机械密封，如果泄漏量无太大的变化，

4 )密封面润滑油量不足引起密封端面干摩擦或划伤，应使油室腔内润滑油面高于动、静环密封面。因为轴承座不同心 (轴承磨损)和转子不平衡及汽蚀造成转子振动增大，会使机械密封渗漏产生和寿命缩短【 5 J。这种问题可根据维修标准来纠正。124操作不当引起的泄漏 ..

说明机械密封的辅助密封圈有问题；如盘动离心泵时泄漏量出现较大变化说明是机械密封的动、静环摩擦副有问题；如果工作溶液沿着轴向泄漏，多为动环密封圈有问题，工作溶液沿着径向泄漏，多为静环密封圈有问题。

1 )对泵的出口流量调小，而使大量工作溶液在

泵壳内循环，造成工作溶液温度增高，引起气化，导致机械密封的失效。2 )对停机时间较长的泵，开机时没按规定盘车，动、静摩擦副密封面因粘连在一起而扯坏。 3运行状况经常变化或调整。 ) 4环境温度变化大。 )

解决方案：弹簧压缩量是有一定的规定的，过大或过小都会引起机械密封泄漏，一般偏差为±2

m m,如果压缩量过大会引起摩擦副端面比压增高，增大摩擦热量，引起摩擦副端面热变形和磨损，如果压缩量过小会引起摩擦副端面比压降低，导至摩

5 )泵出现故障停机或停电等。

解决方案：加强操作工的培训和保证正常供电，减少供电波动。

擦副端面不能密封。动环密封圈安装时轴 (或轴套)端面及静环密封圈安装时密封压盖 (或壳体)的端面应有安装倒角并无行刺，避

免安装时划破动、静环密封圈。

2机械密封日常检修中的几个误区1 )弹簧压缩量越大密封效果越好。弹簧压缩量是有一定的规定的，如果压缩量过大会引起摩擦副端面比压增高，增大摩擦热量，引起摩擦副端面热变形和急剧磨损，如果压缩量过小会引起摩擦副端

1 .运行时出现的泄漏 .3 21真空状态运行造成的机械密封泄漏。泵在起 )

动、停机和进口管漏气，使得泵送的介质中含有气体，密封腔就可能出现负压，如果密封腔内是负压，那么就会造成密封端面干摩擦【 4 J坏密封端面，引，破起机械密封泄漏。

面比压降低，导至摩擦副端面不能密封。2动环密封圈越紧密封效果越好。机械密封动 )

环密封圈过盈量大。①使密封圈与轴 (轴套)间的磨损加剧，出现泄漏；②造成动、静环磨损后，动

解决方案：采用双端面机械密封，有助于改善润滑条件，提高密封性能。2 )在介质为污泥的长时间运行中，由于密封圈

环不能灵活移动而得不到补偿位移；③弹簧因过度疲劳而容易失效；④密封圈容易变形而失效。3 )静环密封圈越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧也是有害的网：①引起静环密封因过度变形；②静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；(下转第 7 5页)

的磨损，污泥进入弹簧里，堆积阻碍弹簧的伸缩补偿；颗粒状物质进入摩擦副，擦伤动、静环密封端面，造成机械密封泄漏。

开发与应用

能源研究与管理 2 1( ) 014业出版社，9 8 5— 5 . 19: 6 4 6 4

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3 )水质的 p H、电导率、N i2 a、S0含量测定准确性对除盐水制备系统的水质控制至关重要。为保证仪器准确率，每隔 1个月分别将水样送公司中心实验室做对比实验，以保证制水系统的合格率。参考文献[】工部热工设计技术中心站 .工程设计手册[ .京： 1化热能 M】北化学工

【 2】中华人民共和国电力工业部.火力发电厂化学设计技术规程[ . M]北京：中国电力出版社， 9:2 3 . 1 63— 7 9

【] 3祁鲁梁，李永存，李本高.水处理工艺及运行管理手册[ . M]北京：中国石化出版社，02 20.

【] 4工业锅炉房实用设计手册编写组 .工业锅炉房实用设计手册

[ . M】北京：机械出版社， 9: 5 39 1 0 8— 8. 9 3 [】 5周本省.工业水处理技术【 . M】北京：化学工业出版社， 0: 7— 7 . 2 2 3 1 35 0

(接第 4上 9页)

⑨安装、拆卸困难，极易损坏静环。 4叶轮拼帽越紧越好。轴套与轴之间的泄漏 ) (轴间泄漏)在机械密封泄漏中是比较常见的。一般认为，轴间泄漏就是叶轮拼帽不够紧。其实，导致轴间泄漏的原因很多，如轴间垫子破损或移位、轴端内有杂质、轴与轴套垂直度误差大、接触不均匀、轴头丝口过长等都会导致轴间泄漏。拼帽过紧会导致轴间垫过早失效。相反，拼帽适度锁紧，使轴间垫子有一定的压缩弹性，拼帽在运转中有自锁功能，保证轴间的良好密封状态。

机械加工、装配质量都有很高要求的精密部件。在安装机械密封时，应充分地考虑到机械密封使用时的各种因素，使机械密封满足于各种情况下泵的技

术要求和工作环境下的使用要求，保证充足的润滑条件，这样才能保证机械密封长期安全、可靠地运行。参考文献[】 1陈峰，鹏 .连水泵机械密封的泄漏原因和处理方法[. J科技信息，]2 1 (5:6 l。 0 02 )一 7 1 【 2】石裕财 .排污泵机械密封泄漏失效分析与对策[】用机械，0 8 J_通 2 0() 4 5. 1:— 6 5

5 )新的机械密封比旧的机械密封好。一般来说，新机械密封的效果比旧的好，在聚合性和渗透陛工作溶液中，静环如无明显的磨损，还是不更换为好。因为静环相对来说处于静止状态，与聚合物和杂质沉积熔为一体，本身就起到了较好的密封作用。

【】 3王顺学.机械密封的失效原因分析与对策[ _国防工业职业技 J陕西]术学院学报， 0 82:1 2 . 2 0 ()— 2 2

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[] 5李景军.如何延长机械密封的使用寿命[ _ J汕头科技， 0 () 4] 2 1:. 0 22[] 6王晓勤，源.刘俊机械密封泄漏问题分析[ .疆电力技术， 1() J新] 2 04: 07 4.

3结论机械密封的应用越来越广泛，它是一种对设计、

(接第 6上 0页)

个方面来解决动力厂 2转炉煤气加压机电机窜轴、电机运行温度高、

振动大等问题。同时更进一步了

参考文献[】编委会 . 1钢铁企业电力设计手册[ . M】北京：冶金工业出版社，9 6 19 .

解了大功率高速普通电动机在变频调速下的运行特点以及变频电机的工况及适用场合。在改造及修复电机过程中总结出的点滴体会也为重钢新区加压机建设积累了经验。

[] 2华东六省市电机工程(电力)学会.电气设备及其系统[一京： M】 E中国电力出版社， 0 . 2 7 0 【】 3黄其励，高元楷，王世桢，电力工程师手册[ 京：等. M】 E中国电力版社，0 1 20.

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