徐林焱　蘆（lú）國星
（國家（jiā）電投（tóu）集團江西電力工程（chéng）公司景（jǐng）德鎮分公司，景德鎮市　333000）

　　摘　要；機械密封是目前各電廠廣泛的一種密封材料，本文針對我廠長期運行中出現的一些（xiē）機械密封泄漏的事件分析，總結其密封失（shī）效的原因，與軸承室發熱事件及如何根據這些原因進行處理。
　　關（guān）鍵詞：機械密封（fēng）；密封失效；軸承（chéng）室
　　一（yī）、機械密封的密封失效
　　機械密封是一種限製工作流體沿轉軸泄漏、無填料的端麵（miàn）密封裝置，主要由靜環、動環、彈性（或磁性）元性、傳（chuán）動元件和輔助密封（fēng）圈等組（zǔ）成。現在其已廣泛（fàn）地應用於泵的密封，其效（xiào）果好，不易損壞，尤其是在目前許多電廠都在爭創無泄漏電廠的形勢下（xià），更是被廣（guǎng）泛采（cǎi）用。
　　機械密封的（de）種類有（yǒu）很多，可按照使用條（tiáo）件（jiàn）、配套使用的設備等（děng）為標準來分類，但目（mù）前（qián）大量采（cǎi）用的，較科學的（de）方法是按機械密（mì）封的（de）結構來分類。如按密封端麵（miàn）的數量來分，可分為單端麵機械（xiè）密封和雙端麵機械密封；按是否能使介（jiè）質作用在密封端麵上的壓力卸荷來分可分為平衡式和非平衡式；按彈簧是（shì）否處於介質中又可分為彈簧內置（zhì）式和彈簧外置式；按彈簧的數量（liàng）又可分為單（dān）彈簧式和多彈簧式（shì）；按（àn）密封補（bǔ）償環是否隨軸轉動又可分為旋轉（zhuǎn）式和靜止式；按密封介質處於幾種壓（yā）力（lì）狀態又可分為單級和雙級（或多級）等。機（jī）械密封分類的方（fāng）法有很（hěn）多，這裏隻是列舉了常用的（de）一些（xiē）分類。
　　機械密封（fēng）工作時是靠固定在軸上的動環和固定在泵殼上的靜環，並（bìng）利（lì）用彈性（xìng）元件的彈性力和密封流體的壓力，促使動、靜環（huán）端麵的緊密貼合來實現密封功能的，在機械密封裝置中，壓力軸封水一方麵阻止高壓泄出水，另一方麵擠入動、靜環（huán）之間維持一層流動（dòng）的潤滑液膜，使動、靜環端麵不接觸（chù）。由於（yú）流動（dòng）膜很薄且被高壓水作用著，因此漏（lòu）泄水量很少。
　　泵用機械密封種類繁多（duō），型號（hào）各異，但泄漏點主要有五處（chù）：1）、軸套與軸間的密封；2）、動環與軸套間的密封；3）、動、靜環間（jiān）密封；4）、對靜環與靜環座間的密封；5）、密封端蓋與泵體間的密封（fēng）。
　　二、試運行時出現的泄漏
　　安裝（zhuāng）靜試時泄漏機械密封安裝調試好後，一般要進行靜試，觀察泄漏量，如泄（xiè）漏量較小，多為動環或靜環密封圈存在問題；如泄（xiè）漏量較大（dà）時，則表明動靜環摩擦副間存在（zài）問題（tí）。在初步觀察泄漏量、判斷泄（xiè）漏部（bù）位的基礎上，再手動盤車觀（guān）察，若泄漏量無明顯變化，則動、靜密封圈有問（wèn）題（tí）；如盤車時泄漏量有明顯變化，則可斷定動、靜環摩擦副（fù）存在問題；如泄漏（lòu）介質沿著軸向噴射（shè），則動環密封（fēng）圈存在問（wèn）題居多，如泄漏介質（zhì）向四周噴射或（huò）從水冷卻孔中漏出（chū），則多為（wéi）靜環（huán）密封圈（quān）失效。
　　泵用機械密封（fēng）經這靜試（shì）後，運轉時（shí）高速旋轉產生的離心（xīn）力，會抑製介質的泄漏，因此，試運轉時（shí）機械密封泄漏（lòu）在排除軸間及端蓋密封失效後，基（jī）本上都是（shì）由於動、靜環摩擦副受破壞（huài）所（suǒ）致。引起（qǐ）摩擦副密封失效的因素主要有：
　　1）、操作中（zhōng），因抽（chōu）空、氣蝕、憋壓等異常現象，引起較大的軸向力，使動、靜環接觸麵分離；
　　2）、對（duì）安裝機械密封時壓縮量過（guò）大（dà），導致（zhì）摩擦副端麵嚴（yán）重磨損、擦傷；
　　3）、動環密封圈過緊，彈簧無法調整動環的軸向浮動量；
　　4）、靜環密封圈過鬆，當動（dòng）環（huán）軸向（xiàng）浮動時，靜環（huán）脫離靜（jìng）環座（zuò）；
　　5）、工作介質中有（yǒu）顆粒關物（wù）質，運轉中進入摩（mó）擦副，擦傷動、靜環密封端麵；
　　6）、設計選型有誤，密封端麵比壓偏低或密封材質冷縮性較（jiào）大等。
　　上述（shù）現象在試運轉中經常出（chū）現，有時可以（yǐ）通過適當調整靜環座等予以消除，但多數需要重（chóng）新拆裝（zhuāng），更換機械密封（fēng）。
　　由於兩密封麵失去潤滑（huá）膜而（ér）造成的失效：
　　a）、因端麵密封（fēng）載荷的存在，在密封腔（qiāng）缺乏液體（tǐ）時啟動泵而發生幹（gàn）摩擦；
　　b）、介（jiè）質的低於飽和蒸汽壓力，使得（dé）端麵液膜發生閃蒸，喪失潤滑；
　　c）、如（rú）介質為易揮發性產品（pǐn），在機械密封冷卻（què）係統出現（xiàn）結垢或阻塞時，由於端（duān）麵摩擦及（jí）旋轉元件攪拌液體產（chǎn）生熱量而使介質的飽和（hé）蒸汽壓上（shàng）升，也造成介質壓力低於其飽和蒸汽壓的狀（zhuàng）況。
　　由於腐蝕而引起的（de）機械密封（fēng）失效：
　　a）、密封麵點蝕，甚至穿透；
　　b）、由於碳化鎢環與不鏽鋼座等焊接，使用中（zhōng）不鏽鋼座易產生晶間腐（fǔ）蝕（shí）；
　　c）、焊接金屬波紋管、彈簧等（děng）在應（yīng）力與介質（zhì）腐蝕的共同作用下發生破裂。
　　由於高溫效應而產生的機械密封失（shī）效：
　　a）熱裂是疏水泵（bèng）、前置泵等Z常見（jiàn）的失效（xiào）現象。在密封麵處由於幹（gàn）磨和冷卻水突然中斷，雜（zá）質進入密封麵、抽空等情（qíng）況下，都會導致麵出現徑向裂紋；
　　b）石墨炭化是使用碳---石墨環時密封失效的主要原因之一。由於在（zài）使用中，如果石墨環一旦（dàn）超過許用溫度（一般在-105~250℃）時，其表（biǎo）麵會折出樹脂，摩擦（cā）麵附近樹（shù）脂發生炭化，當有粘結劑時，會發泡（pào）軟化使密封麵泄漏增加，密封失效；
　　c）輔助密封件（如氟橡膠，乙丙橡膠，全橡膠）在超過許用溫度後，將會迅速老化，龜（guī）裂，變硬失彈。現在所使用的柔性石墨耐高溫，耐腐蝕性較好，但其回彈性能差。而且易（yì）脆（cuì）裂，安裝時容易損壞。
　　由於密（mì）封麵的摩擦而造成的密封（fēng）失效；
　　a）摩擦副所用（yòng）的材料耐摩擦性能差、摩擦係數大、端麵比壓（包括彈簧（huáng）比壓）過大等，都會（huì）縮短機械密封使用壽命（mìng）。對（duì）常用（yòng）的材料，按耐磨排列的次序為：炭化矽——碳石墨、硬（yìng）質合金——碳石墨、陶瓷——碳石墨、噴塗陶瓷——碳石墨、氮化矽陶瓷——碳（tàn）石墨、高速（sù）鋼——碳石墨、堆（duī）焊硬質合金——碳石墨。
　　b）對於含有固體顆粒介質，密封（fēng）麵進入固體顆粒是導致使密封失效的主要原因。固體顆粒進入摩擦副麵端起研磨劑作用，使密封（fēng）發生劇烈磨損而失效。密封麵合理（lǐ）的間隙，以及（jí）機械（xiè）密封的平衡（héng）程度，還有密封端麵液膜的閃蒸等都是造成端麵打開而使固體顆粒進（jìn）入的主要原因（yīn）；
　　c）機械密封的平（píng）衡程（chéng）度β也影響（xiǎng）著密封的磨損。
　　因安（ān）裝（zhuāng）、運轉或者設備（bèi）本身（shēn）所產生（shēng）的誤差而造成機（jī）械密封泄漏：
　　a）由於安裝不良，造成機械（xiè）密（mì）封（fēng）泄漏主要表現（xiàn）在以下幾個方麵：
　　1）動靜環接觸表麵不平，安裝時碰傷，損壞；
　　2）動靜環密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓（yā）緊（jǐn）；
　　3）動靜環表麵有異（yì）物；
　　4）動靜環（huán）V型密封圈方向裝反，或安裝時反邊；
　　5）軸套處泄漏，密封圈未裝或壓緊力不夠；
　　6）密（mì）封（fēng）腔端麵與軸垂直度不夠；
　　7）動環上定位銷未固定好；
　　8）彈簧轉向不對；
　　b）設（shè）備（bèi）在運轉中，機械密封發生泄（xiè）漏的原因主（zhǔ）要有：
　　1）泵葉輪軸（zhóu）向串動量超過標準，轉軸發生周期性振動及工（gōng）藝操作不穩定，密（mì）封腔內壓力經常變化等都會導致密封周期性泄漏；
　　2）摩擦副損傷或變形而不能跑（pǎo）合引起泄（xiè）漏；
　　3）密（mì）封圈材料選擇不當，溶脹失彈；
　　4）大（dà）彈簧轉向不對；
　　5）設備運轉時振動太大；
　　6）動靜環與軸套間形（xíng）成水垢使彈簧失彈而不能補償密（mì）封麵的磨損；
　　7）密封環發生龜裂等。
　　c）泵（bèng）軸擾度太（tài）大；
　　d）密封水中斷，動環與靜環（huán）之間的一層水薄膜被破壞，造成機械密封動靜環接觸麵磨損，從而失效產生泄漏；
　　e）機械密（mì）封的冷（lěng）卻水中斷，從而使機械密封的溫度，就容易造成密封圈老化（huà），失去密封作用，產（chǎn）生泄漏。
　　機械（xiè）密（mì）封的密（mì）封失效的原因有很多，這些（xiē）隻是（shì）我們根據（jù）在以往的工作中進行進一（yī）步的分析總結。
　　參考文獻
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來源：《電力設備》2017年第34期