双端面机械密封失效原因及解决措施探讨

赵鹏飞

摘 要：目前双端面机械密封在工业领域中得到了广泛的应用，尤其是一些场合密封要求较高，采用双端面机械密封效果更好。本文首先对双端面机械密封的密封原理进行了介绍，同时根据现场实际情况对密封失效原因进行了分析，在最后给出了解决措施，希望能够为同行业人士提供一定的参考。

关键词：机械密封;双端面;泄漏

相比于单端面机械密封而言，双端面机械密封具有更好的密封性能，能够适用于一些易燃易爆、高温高压工况。当采用双端面机械对压力较高的介质进行密封时，能够对所有密封的两端压差进行合理的分配，从而使得密封的工作压力范围得到有效提升。对于容易凝结、润滑性较差的介质，将密封液注入到密封腔体当中，能够对密封的使用年限以及效率进行很大提升。

1 密封原理

在密封原理上，双端面机械密封和单端面机械密封大体相同，均依靠和旋转轴线处于垂直关系的端面在补偿机构弹力以及流体压力两者的作用下确保贴合，同时相对滑动进而避免流体出现泄漏现象。所以能够看得出来，双端面机械密封有着很高的端面加工要求。在工作的时候，通过弹性元件弹力以及流体压力的共同作用，能够在密封环的端面上面形成压紧力，这个压紧力能够让两个接触端面实现完美的贴合，同时一层非常薄的液膜一直在这两个端面之间的空隙当中存在，最终实现了机械密封。

2 密封失效原因分析

近些年来国内工业企业都有了很高的自动化水平，因此对于设备的可靠性以及稳定性都有着更高的要求。根据相关部门的数据统计显示，泵类机械设备导致的停车有六成都和密封问题有关，因此在很多企业当中，在对泵类设备质量进行评定的时候，密封性能已经是一个非常重要的评定指标，下面分析双端面机械密封失效的主要原因：

2.1 在安装静试的时候出现泄漏

在安装完并调试好机械密封之后，通常情况下都需要静试，对泄漏量进行观察。假如出现了较大的泄漏量，那么就表示动环、静环密封圈出现了一定的问题。对泄漏量以及具体泄漏部位进行初步的判断之后，再进行手动盘车观察，假如发现泄漏量还是和之前一样，那么就可以判断出动环、静环摩擦副出现了一定的问题;假如泄漏出来的介质是顺着轴向进行喷射的话，那么就表示动环密封出现了一定问题，这种泄漏依靠观察基本就可以有效判断。

2.2 在试运转的过程中发生泄漏

完成静试并开始运转的时候由高速旋转所形成的离心力，能够对介质的泄漏进行抑制。所以在进行试运转的时候，一般出现了泄漏都是因为动环、静环摩擦副出现了一定的机械损坏所造成的。导致摩擦副密封出现失效一般有这两个原因：①进行操作的时候，由于气浊、抽空以及憋压等一系列非正常现象，造成轴向力变大，导致动环、静环的接触面出现了分离的问题;②在安装机械密封的时候，形成了较大的压缩量，从而造成摩擦副断面磨损较为严重。这两种现象常常发生在试运转过程当中，有的時候可以对静环座进行调整从而使得泄漏得以消除，可是大部分情况下还是要对密封进行更换。

2.3 在正常运转的过程中发生泄漏

一般情况下泵处于运转状态下出现了泄漏，那么很可能是因为出现了大幅度的工况变化或者是日常维护工作没有做好：①气浊、抽空或者是憋压时间较长，都会造成密封被破坏;②泵所对应的实际输出量很小，有很多介质循环于泵内，从而导致热量在内部积聚，最终造成介质气化，最终引起密封失效;③由于具有较大的回流量，造成吸入管侧容器的结构底部存在着一定的沉渣，最终造成密封损坏。处于正常运转状态下的泵一旦出现了泄漏事故，如果没有在第一时间被发现，那么常常会导致较大事故的发生。

3 解决措施

3.1 做好润滑工作

在对机械密封进行润滑处理时，润滑要适当，从而延长密封寿命，而且一些摩擦热能够通过润滑剂带走。通常情况下润滑剂都是内部流过的介质，所以密封端面弹簧压力尽量要小一些。

3.2 做好冲洗冷却工作

在对泵进行冲洗冷却时，端面上面就会形成一定的热量，这个热量一定要快速传递出去，不然的话就会造成液膜出现汽化，从而造成干摩擦的现象出现。通常情况下都是使用内部密封介质来作为冲洗冷却液，有的时候也可以使用外部供水。在日常一定要确保冲洗冷却液供应充足。

3.3 做好日常检查维护工作

双端面机械密封出现失效，基本都是由于操作不当所造成的，所以日常的维护工作一定要做好，这样就能够提供合理的工况，确保密封实现正常运转。进行日常维护工作时一定要做到这几点：①在进行启动之前，对辅助装置进行检查，确保密封液系统的各项参数都处于正常状态;②一定要避免泵出现抽空状态，这样能够防止干摩擦现象到的出现;③定期对密封液液面进行检查，如果发现油位出现了降低，那么要进行补充;④要对泄漏液进行定期的排放;⑤定期对冲洗管以及冷却水管进行检查，防止堵塞情况的出现。

4 结语

对于一些高危企业而言，介质出现泄漏会造成很大的安全问题，因此密封工作非常重要。作为当前一种高效的密封方式，双端面机械密封已经得到了大量应用，在实际工作中要定期对其进行检查，发现问题要及时处理，从而提升密封寿命。

参考文献：

[1]闫宝秋，张兵，文明基，戴金辉.高工况条件下双端面机械密封失效分析及改造[J].石油化工设备，2016，45（03）：92-96.

[2]佘志刚，刘建芳，唐军.螺杆压缩机双端面机械密封故障分析及改造[J].设备管理与维修，2019（14）：115-116.