化工用泵机械密封泄漏原因分析及检维修措施

路鹏

摘要：在化工生产管理过程中，转动类型设备的维护修理大部分是对是泵的维护与检修，而密封泄漏是化工用泵较为常见的故障问题。化工用泵最为常见的密封方式就是机械密封，所以对化学用泵的机械密封进行有效维护，避免发生泄漏，提高化学用泵的使用效率，进而保障化工生产效益极为重要。基于此，文章对化工用泵机械密封的影响因素，及其存在问题就进行了深入分析，进而探讨了相关解决措施，为设备维护人员工作的顺利开展提供有效参考。

关键词：化学用泵；机械密封；原理；故障原因；防范手段

一、化学用泵机械密封原理和结构组成

化学用泵在运行时机械密封利用其中流体自身产生的压力，以及弹簧原件的弹力，推动静环与动环互相紧贴并做相对运动。因为密封面的两段的紧密配合的，使得在密封界面出现了极为微小的空隙。当带着压力的流体通过该间隙时就会形成较薄液膜，形成阻力进而防止了泵中介质发生泄漏现象。同时，产生的液膜又对密封的两端进行了润滑，达到长期的密封的较好质量。

化学用泵的机械密封主要由以下四个部分构件组成类部件组成：

1.摩擦副：主要由进行相对运动的动环与静环组成；

2.辅助密封圈：动环与静环使用的“O”形圈、“V”形圈，柔性石墨材料与聚四氟乙烯方形密封圈等。

3.补偿机构：以弹簧、波纹管等的弹性元件构造为主；

4.传动元件：主要包括顶丝、弹簧盒、键等组件。

二、化学用泵产生机械密封故障原因分析以及相关的预防纠正揩施

为了保障化学用泵较好地、平稳地运行，并且有效延长其运作周期，就必须在对出现的密封故障做好充分而全面的分析前提下，对机械密封故障进行有效处理。虽然化工用泵的类型各种各样，型号也是多种多样，但是其密封故障主要是运行过程中发生密封泄漏，而密封泄漏通常发生在以下方面：

1.动环和轴套之间发生密封泄漏；

2.轴套和轴之间发生密封泄漏；

3.动环与静环之间发生密封泄漏；

4.密封的端盖和泵体之间发生的密封泄漏；

5.静环与静环座之间发生的密封泄漏。

设备维修人员应从机械方面着手，对机械密封的常见故障原因进行深入地分析，并根据密封发生损坏的具体表现形式，针对性地采取预防与纠正措施。

（一）密封面扭曲

密封面发生扭曲导致密封泄漏的原因包括以下方面：

1.冷却系统运行不良，导致发生热应力分布不均匀问题；

2.化学用泵运行过程中出现压力过高现象，甚至超出了安全的设计值；

3.密封面之间有杂物，运行过程中造成密封面磨损；

4.密封环支撑面配套不合适；

5.附助密封发生膨胀问题引起密封面泄漏；

6.密封面制造的质量问题，如材料质量不过关、不平直问题；

7.化学用泵密封面上的压盖螺栓松紧不均，或者过紧导致夹持产生的应力过大。

针对性的预防与纠正措施有：

1.对冷却系统进行调整，或者调整冲洗液的流量以保证密封面得到充分的冷却与润滑，同时注意清除流体中的杂质；

2.调整压力阀门使泵的操作压力保持在正常工作值范围内，并注意保持密封面的清洁；

3.通过对辅助密封结构及其材料进行调整，使其更好地满足密封辅助需要；

4.对密封面进行重新加工或更换质量合格的密封面，确保其平直度

5.对压盖螺栓进行调整，将其扭到均匀、合适的程度。

（二）密封面损伤

密封面常见损伤主要有摩擦损伤、刻痕，主要是由于密封面在制造时，或者在装配过程中掌控不好使异物进入密封面造成的。

针对性的预防与纠正措施有：

1.根据密封面刻痕实际情况选择采用机械，或者人工手段，磨除划痕；

2.加强密封面装配过程的控制，同时注意对密封环境进行改善，清除流体中的异物。

（三）辅助密封元件物理性损坏

这种损伤主要表现在O型环或者波纹管等辅助密封件出现刻痕、撕裂等现象。导致这一问题的主要原因包括：

1.飞边、台阶棱、键槽等将密封件出现划伤；

2.辅助密封元件的安装经验不足，导致在安装过程中出现损伤；

3.辅助元件的不恰当、不规范使用以及存在制造缺陷等。

針对性的预防与纠正措施有：

1.加强对辅助密封元件的日常保护，避免触碰等造成划伤；

2.提高对安装、维护工作人员的技术培训力度，确保其能够正确安装各项密封元件；

3.对各个辅助元件进行规范化操作，避免不当操作造成损伤。对于出现质量问题的元件应及时更换质量合格的进行替换。

（三）传动失效

主要表现在传动凸耳发生磨损，传动螺钉失效、卡箍失效以及传动销发生磨坏和断裂故障等。造成这类传动失效问题的原因主要包括以下几种：

1.泵轴向的串量过大，轴承运作不畅；

2.密封面润滑效果较差，运行压力超标；

3.轴弯曲幅度过大，轴运转振动频度过大以及密封组件出现卡壳现象。

针对性的预防与纠正措施有：

1.合理地对轴向串量进行缩小，必要时应及时更换轴承；

2.及时更换和补充润滑液，通过调整压力阀将压力控制在标准范围内；

3.调整轴承的弯曲度，或更换轴承以减小轴振动频率与幅度，确保螺钉紧固使密封元件不在轴套上发生滑动。

（五）弹簧失效

弹簧发生失弹故障，其主要原因包括：

1.弹簧系统中出现固体颗粒物堆积；

2.封油发生氧化、碳化以及腐蚀等的产物，以及相关介质物质分解产物的沉积原因。

针对性的预防与纠正措施有：

1.若是介质会产生沉积物，应尽可能采用金属波纹管或大弹簧进行密封，非特殊要求不用小弹簧进行密封；

2.保持密封弹簧的干净整洁；

3.靠近轴套处的弹簧应采用硬面弹簧，以避免机械损伤。

（六）动环断裂或开裂

造成动环断裂或开裂的主要原因包括：

1.密封装配不恰当或安装失误；

2.密封面出现扭矩过大现象，泵压力超出标准范围；

3.密封拆卸过程中导致损坏；

4.运行过程中出现温差过大导致动环断裂。

针对性的预防与纠正措施有：

1.规范密封安装，减小泵输送压力；

2.通过调整动环压缩量，加大封油量来降低密封的温度；

3.改善动环运行环境，避免摩擦或者润滑效果不好而导致扭矩过大

三、化工用泵机械密封的维护与检修

在对化工用泵进行日常维护时，应注意机械密封元件松动，导致泄漏故障。同时避免杂质进入密封端面引起温度过高或异常振动。进行间歇性运作的机械，停泵之后应采取有效措施避免介质干燥或者温度降低而出现结晶现象，进而在下次运作时对密封面造成划伤。因此化工泵在下次运转之前应对其进行加温或冲洗，避免结晶划伤端面。重新运行之后应注意观察冲洗、冷却等辅助装置能否正常运行，出现故障现象及时解决。

若是检修需要打开机械密封，在此之前要求工作人员应对机械密封相关资料进行详细且充分掌握，熟悉械密封结构，充分做好准备及安全防护工作之后按照说明的顺序进行拆卸，做好拆卸顺序标记，组装时也要按照顺序进行重新装配。在拆卸过程中，应对各个元件进行仔细观察，查找和分析走出密封泄漏原因，并根据相应的修正措施进行维修。

参考文献：

[1]王汝美.实用机械密封技术问答[J].中国石油出版社，2012（7）.

[2]赵林源.机械密封故障分析100例.石油工业出版社，2011（09）.

[3]吴建梅.泵用机械密封的泄漏分析与检修分析[J].中国机械，2016.