论述泵用机械密封的维修

论述泵用机械密封的维修
目前在生产安全性的要求以及环境保护的要求下，机械密封的使用范围已越来越广泛，工业、企业的动设备都采用机械密封来保证动静密封面之间无泄漏。工业泵用及化工泵用机械密封的种类繁多，型号也各不相同，但泄漏点主要有五处：①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对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，加以正确使用和维修。
　　1 机械密封的安装
　　机械密封运行的好坏及寿命的长短较大程度上取决于设备自身的条件，因此在安装机械密封前，仔细对设备进行检查将会降低密封失效的可能及维修的费用。对设备须从以下几个方面进行检查：
　　1.1 密封腔孔径及深度尺寸应该与密封组装图上尺寸一致，一般偏差为±0.13mm;轴或轴套的尺寸偏差为±0.03mm或±0.00mm-0.05。轴的轴向窜量检查，总的轴向窜量不能超过0.25mm;轴的径向跳动检查，轴的径向跳动一般小于0.05mm。径向跳动过大，有可能造成：轴或轴套的磨损;密封面之间泄漏量增加;设备的振动加剧从而降低密封的寿命。
　　1.2 轴的弯曲度检查。轴的最大弯曲度应小于0.07mm。密封腔表面的跳动检查，密封腔表面的跳动不能超过0.13mm。密封腔表面如与轴不垂直，有可能造成机械密封一系列的故障。因为密封压盖是靠螺栓固定在密封压盖上的，密封腔跳动过大，造成压盖安装倾斜，依次就造成密封静环倾斜，从而导致整个密封不正常晃动，这是产生微振磨损的主要原因，另外机械密封与轴或轴套的辅助密封磨损也将加剧，再有就是密封的不正常晃动也将造成金属波纹管或传动销的磨损和疲劳，导致密封的过早失效。
　　1.3 密封腔孔与轴的对中度检查，不对中度应小于0.13mm。密封腔孔与轴不对中，将会影响密封面之间的动载荷，从而缩短密封的运转寿命。调整该对中度，可通过调整泵头与轴承架之间的垫片或对该接触面重新加工，来获得较好的对中度。
　　2 安装前对密封的检查
　　无论是新换的机械密封，还是修复的密封，在安装前均需仔细检查以下各项：检查所有的部件，部件须干净无垢，尤其是动静环的密封面;检查密封的转动部件，传动销及弹簧销等均动作自如;检查转动部件的定位螺丝，定位螺丝应松紧自如，旧的应更换;根据密封安装图仔细检查全部辅助密封圈的厚度，厚度不合适将会影响密封的正确定位及施加于密封面上的弹簧载荷;检查所有的旋转部件与轴或轴套配合适当;检查动静环密封面，不能有任何刻痕或划伤，任何一点细微的损伤都有可能造成密封面泄漏。
　　3 安装有机械密封装置的设备的启动、操作和使用
　　正确的操作和使用对于机械密封的寿命影响也至关重要，一般说来，以下注意事故适用于大多数机械密封的正确使用。
　　3.1 大多数机械密封设计时都是考虑在液态的环境中工作，因此开车以前密封面就必须浸在液体之中，干运转会严重破坏密封面，影响密封的使用和寿命。当然点动设备确认电机转向不会破坏密封，但全速运转的设备的机械密封必须工作在液体当中。
　　3.2 与设备相连的管道系统也必须清理干净，该系统的杂物如不及时清理干净，长期运转后，杂物有可能进入密封中，从而影响密封的寿命。新设备密封的提前失效大多数是由于这种原因造成的。因此新设备开车前在进口设置过滤器很有必要。
　　3.3 打开冷却或冲洗系统，无论设备是否运转，最好不要切断冷却或冲洗系统，尤其是在设备输送的是热的介质或介质冷却后有可能结晶的情况下。
　　4 泄漏原因分析及判断
　　4.1 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。
　　4.2 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，运转中进人摩擦副，探伤动、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。
　　4.3 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，导致吸人管侧容器(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。
　　5 泵用机械密封检修中的几个误区
　　5.1 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。
　　5.2 动环密封图越紧越好。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。
　　5.3 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。
　　5.4 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。
　　5.5 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。
　　5.6 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。