集装式机械密封泄漏拆检分析

隋永杰

（山东南山东海氧化铝有限公司，山东 龙口 265706）

机械密封是防止离心泵泄漏的关键性部件，尤其是在大型离心泵上机械密封的性能稳定、泄漏量少且造成的功率消耗小，机械密封的组成部件较多，不仅受到设备旋转磨损的影响而且也受设备的振动、冷却水结垢等影响，一套机械密封的好坏将对渣浆泵的稳定运行产生很大的影响，传统的机械密封需要与匹配的离心泵组装后才能检查机械密封的安装效果，且安装过程中机械密封的各个部位暴露在外极容易造成损坏和污染，而集装式机械密封将机械密封的各个部件集装在一起，不仅解决了容易损坏和污染的问题而且便于旧机械密封的修复利用和管理。

1 集装式机械密封及其应用

随着机械密封制作技术的不断发展越来越多的离心泵机械密封应用了集装式机械密封，所谓集装式机械密封是指在机械密封原来的结构上增加了外壳将机械密封的的动、静环端面、压缩弹簧、辅助O 型密封圈等都集中安装在外壳内，成为一个整套的密封装置。集装式机械密封摆脱了对离心泵机械密封箱的依赖，离心泵更换机械密封时只需要将集装式机械密封的轴套套入到离心泵的传动轴上并将集装式机械密封的外壳固定即可，集装式机械密封的冷却水也在机械密封的外壳中进行循环为动、静环进行冲洗降温，集装式机械密封将传统的零散的机械密封集中为一个完整密封装置非常适合离心泵的维修和更换，因此这种种集装式机械密封在渣浆泵和溶液泵上有非常广泛的应用。

2 集装式机械密封机构及容易泄露的部位

与其他双端面机械密封相同集装式机械密封也是由机械密封的动环、静环、辅助密封、压缩弹簧等部件构成，不同之处在于集装式机械密封有一个整体的机械密封壳，所有这些部件集装在其中，机械密封壳代替了离心泵原机械密封箱的作用，所以集装式机械密封只是集中了原理机械密封箱的一部分功能与其他机械密封并无更大区别。集装式机械密封的主要泄漏点有五处：分别是动、静环的结合密封面的动密封点，机械密封的主要密封点就是机械密封的动环和静环之间贴合密封，这个密封点由压缩弹簧提供压力补偿防止泄露。机械密封静环与机械密封压盖之间的精密封点、动环与机械密封轴套之间的密封点，该处密封点属于动密封点，但活动非常有限，主要在动环沿轴向轻微窜动时的密封补偿，再有的两个密封点均属于静密封点，分别是机械密封的轴套与轴之间的密封和机械密封与泵体之间的密封点，集装式机械密封的各个静密封点多采用橡胶O型圈或垫片作为密封元件， 这些密封部位非常容易在机械密封的长期运行中因为橡胶老化、弹簧疲劳等原因而产生泄漏。

3 集装式机械密封的拆检

某大型渣浆泵流量1100m3、扬程45m、最高转速1450r/min变频调速控制，长期运行产生机械密封泄漏，将更换下的损坏机械密封进行拆检、维修。

拆检密封端面：密封端面为硬质合金材料，清洗后检查端面略有极轻微磨损，清理后做静压试验检查有无泄漏。轴套：将轴套表面的结垢清洗干净，并且用百分表测量检查同轴度符合使用的要求。压缩弹簧：双端面的机械密封采用多个小型弹簧补偿端面的密封压力，将弹簧结构清理干净，部分损坏的压缩弹簧予以更换。辅助密封O型圈老化进行更换。判断泄漏原因为压缩弹簧因结垢失效端面与端面产生位移造成密封不紧，O型圈老化使动环失去弹性。

4 拆检注意事项

详细的设备检修记录是提高维修水平的重要手段，设备损坏后一定要详细记录损坏情况判断损坏的原因。拆卸过程中切忌蛮力。蛮力会造成机械密封的二次损坏，对机械密封的原因判断和修复产生不良影响。机械密封解体后要仔细清洗每一个部件，然后进行测量，记录好测量数据。组装时要认真检查密封零件数量是否足够，各元件是否有损坏，弹簧装上后在弹簧座内要移动灵活。先将静环密封圈套在静环背部后，再装入密封端盖内。组装后做一次通水静压试验，检查修复效果如何。

5 维修注意事项

5.1 机械密封端面清理研磨

机械密封的动静环端面多为碳化硅或硬质合金制作，正常情况下不会有严重的断裂或磨损，使用周期较短就产生泄漏的机械密封一般情况下进行拆解并将密封端面清理干净即可再次使用。

5.2 弹簧的更换和清理

压缩弹簧长期与冷却水接触表面容易结垢影响弹性，机械密封发生故障多与压缩弹簧弹性不足有关，拆解集装式机封将这些压缩弹簧的表面结垢清理干净更换疲劳损坏的压缩弹簧并测量长度是否相等可重复使用。

5.3 结垢清理更换O型圈

维修机械密封前首先将所有部件上的结疤、结垢清理干净毛刺打磨平整光滑，并更换所有老化的辅助密封O型圈，完成后连接冷却水做静压试验。

5.4 组装检查

拆解机械密封后要检查拆解下的零件损坏情况尤其是动环和静环的硬质合金面有无严重磨损或断裂问题同时检查轴套或压盖是否有变形，如变形严重则必须进行修整或更换，并将拆解部件一一清洗干净，机械密封的组装需保持环境的清洁确保在安装密封环以及各辅助密封元件时没有杂质、灰尘。

组装后用塞尺检测各个点是否均匀确保误差在0.10mm以下，对压缩弹簧进行长度测量确保压缩弹簧长度一致，长度误差可以控制在2mm左右，压缩弹簧过长会导致机械密封的端面压力过大产生过多热量同时也加剧密封端面的磨损，而压缩弹簧太短也不能起到不畅作用同样会产生泄漏，机械密封组装后各个部件尤其是动环部件要移动灵活无卡涩现象，动环在压缩弹簧的补偿下受到压力能够自动回弹，全部组装后再进行水压试验检查维修以及组装效果。

6 降低机械密封故障的方式

6.1 机械密封的安装

集装式机械密封主要应用在体积较为庞大的渣浆泵或溶液泵等设备上，这些泵类设备的运行工况条件较为恶劣，设备拆解、组装难度较大、机械密封安装要求较高，这都增加了机械密封安装的困难程度也容易造成机械密封安装不合适而难以达到预定使用寿命，所以要确保机械密封的正常使用需要在安装时对泵的各个拆卸部件进行检查，安装后如果存在安装不到位、设备盘车卡涩等问题，要拆检确定原因并及时处理，避免安装后出现泄漏故障。

6.2 减缓泵运行的振动

机械密封的使用寿命除了受机械密封安装要求的影响外还与泵运行时的振动有很大的关系，泵在运行时的振动会导致机械密封的端面在高速旋转时难以紧密贴合而产生泄漏，泵腔内泄漏的介质运行时泄漏非常容易造成机械密封的密封端面磨损，同时泵的振动也使得压缩弹簧过度疲劳失去弹性，所以改善离心泵运行条件减缓设备运行振动对保证机械密封稳定运行延长使用寿命非常有利。

7 结语

机械密封发生泄漏会给离心泵的正常运行带来很大的负面影响，当机械密封泄漏严重时，泄漏的介质会沿着传动轴渗透到轴承托架内造成润滑油的污染失效，加剧设备的振动并形成恶性循环，且泄漏的介质也造成设备污染给影响正常的检查，因而无论是集装式机械密封还非集装式机械密封都要根据实际情况不断改善离心泵的工况条件确保设备稳定运行。