崔玉峰

　　摘（zhāi）　要：簡要分（fèn）析了（le）機械密封在旋轉設備上的應用以及（jí）出現故障的原因分析和處理措施。
　　關鍵（jiàn）詞：機械密封；故（gù）障處理；原因分（fèn）析
　　機械密封在旋轉設備（bèi）上的應（yīng）用非常廣泛，機械密封的密封效果將直（zhí）接影響整機的運行，嚴重（chóng）的還將出現重大安全事故。
　　從機械密封的內外部條件的角度分析了影響密封效果的幾種因（yīn）素和應采取的合理措施。
　　1　機械（xiè）密封的原（yuán）理（lǐ）及要（yào）求
　　機械密封又叫端麵密封，它是一種旋（xuán）轉（zhuǎn）機械的（de）軸（zhóu）封裝置，指由（yóu）至少一對垂直於旋轉軸線的的端麵（miàn）在液體壓力和補償機構彈力（或磁力）的作用以及輔助密封的（de）配合下保（bǎo）持貼合並相對滑動而（ér）構成的防止流體泄漏的裝（zhuāng）置。它的主要功用將易泄漏的軸向密封改（gǎi）變為較難泄漏的端麵密封。它廣泛應用於泵、釜、壓縮機及其他類似設備的旋轉軸的密（mì）封。
　　機械密封通常由動環、靜環、壓緊元件和密封元件（jiàn）組成。其中動（dòng）環隨泵軸一起旋轉，動環和靜環緊密貼合組成密封麵，以防止介質泄漏（lòu）。動環靠（kào）密封室中液體（tǐ）的壓力使其端麵壓緊在靜環端麵上，並在兩環端麵上產生適當的比壓和（hé）保持一層極薄的（de）液體膜而達（dá）到密封的目的。11665.COM壓緊元件產生（shēng）壓力，可使泵（bèng）在不（bú）運轉狀態下，也保持端麵貼合，保證密封介（jiè）質不外漏，並防（fáng）止雜質進入密封端麵。密封元（yuán）件起密封動環與軸的間隙、靜環與壓蓋的間隙的作用（yòng），同時彈性元（yuán）件對泵的振動、衝擊起緩衝作用。機械密封在實際（jì）運行中是與泵的其它零部件一起組合起來運行的，機械密封的正常運行與它的自身性能、外部條件都有很大（dà）的關係。但是我們要首先保證自身（shēn）的零件性能、輔助密封裝置和安裝的技術要求，使機械密封發揮它應有的作用。
　　2　機械（xiè）密封的故障表（biǎo）現（xiàn）及原因
　　2.1機械密封的零（líng）件的（de）故障　旋轉設備在運行當中，密封端麵經常會出現磨損、熱裂、變形、破損等情況，彈簧用久了也會鬆（sōng）弛、斷裂和腐蝕。輔助密封圈也會出現裂口、扭（niǔ）曲和變形、破裂等情況。
　　2.2機械密封振動、發熱（rè）故障原因
　　設備（bèi）旋轉過程（chéng）中，會使動靜環貼合端（duān）麵粗糙，動（dòng）靜環與密（mì）封腔的間隙太小，由（yóu）於振擺引起碰撞從而引起振動。有時（shí）由於密封端麵耐腐蝕和耐溫性能不良，或是冷卻不足或端麵在安裝時夾有顆粒（lì）雜質，也會引起機械（xiè）密封的振動和發熱。
　　2.3機械密封介質泄漏的（de）故障原因
　　（1）靜壓試（shì）驗時泄漏（lòu）。機械密封（fēng）在安裝時由於不細心（xīn），往往會使（shǐ）密封端麵被碰傷、變形、損壞，清理不淨、夾有顆粒狀雜質，或是由於定位螺釘鬆動、壓蓋沒有壓緊，機器、設備精度不（bú）夠，使密封麵沒有完全貼（tiē）合，都會造成介質泄漏。如果（guǒ）是軸套漏，則是軸套密封（fēng）圈裝配時（shí）未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。（2）周期性或陣發性（xìng）泄（xiè）漏。機械密封的轉子組件周期性振動、軸向竄動量太大，都會造成泄漏。機（jī）械密封（fēng）的密封麵要有（yǒu）一定的比壓，這樣才能起到密封作用，這就要求機械密封的彈簧要有一（yī）定的壓（yā）縮（suō）量，給密（mì）封端麵一個推力，旋轉起來使密封麵產生密封所要求的比壓。為（wéi）了保證這（zhè）一個比壓，機械密封要求（qiú）泵軸不能有太大的（de）竄量，一般要保證在0.25mm以內。但在實際設計當中，由（yóu）於設計的不合理，往往泵軸產生很大的竄（cuàn）量，對機械密封的使用是非常不利的。（3）機械密封的經常性泄漏。機械密封經（jīng）常（cháng）性（xìng）泄漏的（de）原因有很多方（fāng）麵（miàn）。方麵，由於密（mì）封端麵（miàn）缺陷引（yǐn）起的經常性泄漏。第二方麵，是輔助（zhù）密封圈引起的經常性泄漏。第三方麵，是彈簧缺陷引起（qǐ）的泄漏。其他方麵，還包括轉子（zǐ）振動引起的泄漏，傳動、緊定和（hé）止推零件質量不好或鬆動引起泄漏（lòu），機械密封輔助機構引起的泄（xiè）漏，由於介質的問題引起的經（jīng）常性泄漏等。（4）機械密封振（zhèn）動偏大。機械密封振動偏大，Z終導致失去密封效果。但（dàn）機械密封振動（dòng）偏大的原因往往不僅僅是機械密封本身的原因，泵的其它零（líng）部件也是產生振動的根源，如泵軸設計不（bú）合（hé）理、加工的原因、軸承精度不（bú）夠、聯軸器的平行度差、徑（jìng）向（xiàng）力大等原因。
　　3　處理故障采取的措（cuò）施
　　如果機械密封的零件出現故障，就需要更換零件或是提高（gāo）零（líng）件的（de）機械加（jiā）工精度，提（tí）高機械密封本身的加工精度（dù）和泵體其（qí）他部件的加工精度對機械密封的效果非常有利。為了提高密封效果，對動靜環的（de）摩擦麵的光潔度和不平度要求較高。動靜環的摩擦麵的寬度不大（dà），一般在（zài）2～7毫米之間。
　　3.1機械密封振動、發熱的處理
　　如果是動靜環與密封腔的（de）間隙太小，就要（yào）增大密封腔內徑或減小轉動外徑，至少保證0.75mm的間隙。如果是摩擦副配對不當，就要更改動靜環材料，使其耐溫，耐腐蝕。這樣就會減少機械密封的振（zhèn）動和發熱。
　　3.2機械密封泄漏（lòu）的處理
　　機械密封的（de）泄漏是由於多種原因引起（qǐ），我們要具體問題具體處理。為了（le）Z大限度的減少泄漏量，安裝機械密封時一定要嚴格按照技術（shù）要求進行裝配，同時還要注意以下事項。
　　（1）裝配要幹淨光潔。機械（xiè）密封的（de）零部件、工（gōng）器具（jù）、潤滑油、揩拭（shì）材料要十分幹淨（jìng）。動靜環的密封端（duān）麵要用柔軟的紗布揩拭。（2）修整倒角倒圓。軸、密封端蓋等倒角（jiǎo）要（yào）修整光滑，軸和端蓋的有關圓角要（yào）砂光擦亮。（3）裝配輔助（zhù）密封圈時，橡膠（jiāo）輔助密封（fēng）圈不能用汽油、煤油浸泡洗滌，以免脹大變形，過早老化。動靜環（huán）組裝完後，用手按動（dòng）補償環，檢查是否到位，是否靈活；彈性開口環是否（fǒu）定位可靠。動環安裝後，必須保（bǎo）證它在軸上軸向移動靈活（huó）。
　　3.3泵軸竄量（liàng）大的（de）處理（lǐ）
　　合理地設計軸向力的（de）平衡裝置，消除軸向竄量。為了滿足這一要求，對於多（duō）級離心泵，設計方案是：平衡盤加（jiā）軸向（xiàng）止推軸承，由（yóu）平（píng）衡盤平（píng）衡軸向力，由軸向止推軸承對泵軸進（jìn）行（háng）軸向限位。
　　3.4增加輔助衝洗係（xì）統
　　密封腔中密封介（jiè）質含（hán）有顆（kē）粒、雜質，必須（xū）進行衝洗，否則會因結晶的（de）析出，顆粒、雜質的沉積（jī），使機械密封的彈簧失靈，如果顆（kē）粒進入摩擦副，會導致機械密（mì）封的（de）迅速破壞。因此機（jī）械密封的輔助衝洗（xǐ）係統是（shì）非常（cháng）重要的，它可以有效地保護密封麵，起到冷（lěng）卻、潤滑、衝走雜物等作用。
　　3.5泵振動的（de）處理措施
　　在泵產品的製（zhì）造裝配過程中，嚴格按標準和操作規程去執行，消除振動源。泵、電機、底座、現場管路等輔助設備在現場安裝時，要嚴格把關，消除振動源。
　　以上簡單研究了機械密封在旋（xuán）轉設備上的應用和出現的故障後，以後再遇到機械密封的故障問題，首先要考慮機械密封本身（shēn）的影響（xiǎng）因素（sù），然後還要考慮機械密封（fēng）外（wài）部的一些影響因素。比如（rú）：在分析機械密封的質（zhì）量事故的原因時，要考慮到泵的其它零部件對機（jī）械密封運行的影響，采取措施不斷提高機械密（mì）封的效果（guǒ）。
　　【參（cān）考文（wén）獻】
　　[1]顧永泉.流體動密封[M].山東（dōng）東（dōng）營：石油大學出版社，1990：153-204.
　　[2]顧永泉.機械密封實用手冊[S].北京：機械工（gōng）業出版社（shè），2005.

來源（yuán）：《科學與財富》2018年10期