浅谈泵用机械密封

王谊军

（富蕴恒盛铍业有限责任公司 富蕴 836107）

1 泵用机械密封的泄露原因分析

泵用机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点主要有五处：（l）轴套与轴间的密封；（2）动环与轴套间的密封；（3）动、静环间密封；（4）静环与静环座间的密封；（5）密封端盖与泵体间的密封。

一般来说，轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决，但需细致观察，特别是当工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时，相对困难些。其余的泄漏直观上很难辩别和判断，须在长期管理、维修实践的基础上，对泄漏症状进行观察、分析、研判，才能得出正确结论。

1.1 泄漏原因分析及判断

（1）安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一定能正确判断。

（2）试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：①操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离；②对安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤；③动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；④静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座；⑤工作介质中有颗粒状物质，运转中进入摩擦副，擦伤动、静环密封端面；⑥设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现，有时可以通过适当调整静环座等予以消除，但多数需要重新拆装，更换密封。

（3）正常运转中突然泄漏。离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命，而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。①抽空、气蚀或较长时间憋压，导致密封破坏；②对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环，热量积聚，引起介质气化，导致密封失效；③回流量偏大，导致吸入管侧容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，损坏密封；④对较长时间停运，重新起动时没有手动盘车，摩擦副因粘连而扯坏密封面；⑤介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多；⑥环境温度急剧变化；⑦工况频繁变化或调整；⑧突然停电或故障停机等。离心泵在正常运转中突然泄漏，如不能及时发现，往往会酿成较大事故或损失，须予以重视并采取有效措施。

2 如何防止水泵机械密封渗漏

2.1 常见的周期性渗漏

（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。在泵反转时，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0.1毫米，辅助密封与轴的过盈量适中，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弹回来)。

（2）密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

对策：油腔内润滑油油面高度应高于动、静环密封面。

（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。

2.2 由于压力产生的渗漏

（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，密封腔内的压力超过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：在装配机械密封时，弹簧的压缩量一定要按规定进行，不允许过大或过小。高压条件下的机械密封应采取措施，为使端面受力合理，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。

（2）真空状态运行造成的机械密封泄漏，泵在起、停过程中，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，进而引起密封面干摩擦。

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。

2.3 由于介质引起的渗漏

介质中颗粒、杂质进入密封面，使密封失效；动、静环辅助密封由于受介质中弱酸、弱碱腐蚀，失去应有功能。

对策：保证下端盖、油室的清洁度，对不清洁的润滑油禁止装配；机械密封油腔内油面线应高于密封面；根据不同介质选用不同结构的机械密封，如对腐蚀性介质，橡胶件应选用耐高温、耐弱酸、弱碱的氟橡胶，在固体颗粒容易进入的位置选用碳化钨，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

机械密封存在设计、选择、安装等不合理的地方。

对策：弹簧压缩量误差应在-2毫米—2毫米之间，过大则增加端面比压，摩擦热量过多，易造成密封面热变形和加速端面磨损，过小则动、静环端面比压不足，不能密封；安装动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。

3 泵用机械密封检修中的几个误区

（1）弹簧压缩量越大密封效果越好。其实不然，弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损；过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。

（2）动环密封圈越紧越好。其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。

（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。一是引起静环密封因过度变形，影响密封效果；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是安装、拆卸困难，极易损坏静环。

（4）叶轮锁母越紧越好。机械密封泄漏中，轴套与轴之间的泄漏（轴间泄漏）是比较常见的。一般认为，轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧，其实导致轴间泄漏的因素较多，如轴间垫失效，偏移，轴间内有杂质，轴与轴套配合处有较大的形位误差，接触面破坏，轴上各部件间有间隙，轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效，相反适度锁紧锁母，使轴间垫始终保持一定的压缩弹性，在运转中锁母会自动适时锁紧，使轴间始终处于良好的密封状态。

（5）新的比旧的好。相对而言，使用新机械密封的效果好于旧的，但新机械密封的质量或材质选择不当时，配合尺寸误差较大会影响密封效果；在聚合性和渗透性介质中，静环如无过度磨损，还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态，使聚合物和杂质沉积为一体，起到了较好的密封作用。

（6）拆修总比不拆好。一旦出现机械密封泄漏便急于拆修，其实，有时密封并没有损坏，只需调整工况或适当调整密封就可消除泄漏。这样既避免浪费又可以验证自己的故障判断能力，积累维修经验提高检修质量。