泵用機(jī)械密封的泄漏原因

一般來(lái)說(shuō)，軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)和解決，但需細(xì)致觀察，特別是當(dāng)工作介質(zhì)為液化氣體或高壓、有毒有害氣體時(shí)，相對(duì)困難些。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷，須在長(zhǎng)期管理、維修實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判，才能得出正確結(jié)論。

　　1.安裝靜試時(shí)泄漏

　　機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，一般要進(jìn)行靜試，觀察泄漏量。

　　如泄漏量較小，多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問(wèn)題。手動(dòng)盤車觀察，若泄漏量無(wú)明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問(wèn)題。

　　泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)題。

　　此外，泄漏通道也可同時(shí)存在，但一般有主次區(qū)別，只要觀察細(xì)致，熟悉結(jié)構(gòu)，一定能正確判斷。

　　2.試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏

　　泵用機(jī)械密封經(jīng)過(guò)靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封件失效后，基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)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?，F(xiàn)象;

　　(2)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過(guò)大;

　　(3)動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊;

　　(4)靜環(huán)密封圈過(guò)松;

　　(5)工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì);

　　(6)由于兩密封端面失去潤(rùn)滑膜而造成的失效：

　　a)因端面密封件載荷的存在，在密封腔缺乏液體時(shí)啟動(dòng)泵而發(fā)生干摩擦;

　　b)介質(zhì)的壓力低于飽和蒸汽壓力，使得端面液膜發(fā)生閃蒸，喪失潤(rùn)滑;

　　c)如介質(zhì)為易揮發(fā)性產(chǎn)品，在機(jī)械密封冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢或阻塞時(shí)，由于端面摩擦及旋轉(zhuǎn)元件攪拌液體產(chǎn)生熱量而使介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升，也造成介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓的狀況。

　　(7)對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，重新起動(dòng)時(shí)沒有手動(dòng)盤車;

　　(8)設(shè)計(jì)選型有誤。

　　上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換密封件。

　　3.設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中，機(jī)械密封發(fā)生泄漏的原因主要有：

　　離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏,少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。

　　1)泵葉輪軸向竄動(dòng)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn);

　　2)轉(zhuǎn)軸發(fā)生周期性振動(dòng)及工藝操作不穩(wěn)定，密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化等均會(huì)導(dǎo)致密封周期性泄漏;

　　3)抽空、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞;

　　4)泵實(shí)際輸出量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導(dǎo)致密封失效;

　　5)介質(zhì)中腐蝕性、聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)增多;

　　6)工況頻繁變化或調(diào)整;

　　7)動(dòng)、靜環(huán)與軸套間形成水垢使彈簧失彈而不能補(bǔ)償密封面的磨損;

　　8)突然停電或故障停機(jī)等。

　　9)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)太大;

　　10)摩擦副損傷或變形而不能跑合引起泄漏;

　　11)密封圈材料選擇不當(dāng)，溶脹失彈;

　　12)大彈簧轉(zhuǎn)向不對(duì);

　　13)密封環(huán)發(fā)生裂紋等。

　　離心泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，往往會(huì)釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。

　　4.由于安裝不良，造成機(jī)械密封泄漏。主要表現(xiàn)在以下幾方面：

　　1)動(dòng)、靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊;

　　2)動(dòng)、靜環(huán)V型密封圈方向裝反，或安裝時(shí)反邊;

　　3)動(dòng)、靜環(huán)接觸表面不平，安裝時(shí)碰傷、損壞;

　　4)動(dòng)、靜環(huán)表面有異物;

　　5)密封腔端面與軸垂直度不夠;

　　6)軸套上密封圈活動(dòng)處有腐蝕點(diǎn)。

　　7)彈簧力不均勻，單彈簧不垂直，多彈簧長(zhǎng)短不一;

　　5.腐蝕、高溫、密封端面的磨損等引起機(jī)械密封失效

　　1)由于腐蝕而引起的機(jī)械密封失效：

　　a)密封面點(diǎn)蝕，甚至穿透。

　　b)由于碳化鎢環(huán)與不銹鋼座等焊接，使用中不銹鋼座易產(chǎn)生晶間腐蝕;

　　c)焊接金屬波紋管、彈簧等在應(yīng)力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下易發(fā)生破裂。

　　2)由于高溫效應(yīng)而產(chǎn)生的機(jī)械密封失效：

　　a)熱裂是高溫油泵，如油渣泵、回?zé)捰捅?、常減壓塔底泵等最常見的失效現(xiàn)象。在密封面處由于干摩擦、冷卻水突然中斷，雜質(zhì)進(jìn)入密封面、抽空等情況下，都會(huì)導(dǎo)致環(huán)面出現(xiàn)徑向裂紋;

　　b)石墨炭化是使用碳—石墨環(huán)時(shí)密封失效的主要原因之一;

　　c)輔助密封件(如氟橡膠、乙丙橡膠、全橡膠)在超過(guò)許用溫度后，將會(huì)迅速老化、龜裂、變硬失彈?，F(xiàn)在所使用的柔性石墨耐高溫、耐腐蝕性較好，但其回彈性差，高溫下易脆裂，安裝時(shí)容易損壞。

　　3)由于密封端面的磨損而造成的密封失效

　　a)摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系數(shù)大、端面比壓(包括彈簧比壓)過(guò)大等,都會(huì)縮短機(jī)械密封的使用壽命。

　　b)對(duì)于含有固體顆粒介質(zhì)，密封面進(jìn)入固體顆粒是導(dǎo)致使密封失效的主要原因。固體顆粒進(jìn)入摩擦副端面起研磨劑作用，使密封發(fā)生劇烈磨損而失效。密封面合理的間隙，以及機(jī)械密封的平衡程度，還有密封端面液膜的閃蒸等都是造成端面打開而使固體顆粒進(jìn)入的主要原因。

　　4)泵在停一段時(shí)間后再啟動(dòng)時(shí)發(fā)生泄漏，這主要是因?yàn)槟Σ粮备浇橘|(zhì)的凝固、結(jié)晶，摩擦副上有水垢、彈簧腐蝕、阻塞而失彈。

　　5)泵軸擾度太大。