史霞

（山東鋁業公司特種材料廠）

　　摘（zhāi）　要：本文介紹了機（jī）械密封的定義和常用形（xíng）式，結合氧化（huà）鋁生產的實際闡述了（le）機（jī）封安裝、使用的經驗，分（fèn）析了機封失效和泄漏（lòu）的原因（yīn）並（bìng）提出改（gǎi）進措施。

　　關鍵詞：機（jī）械密封；安裝；使用；失效；泄漏
　　1.機械密封的工作原理
　　1.1.機械密封的定義
　　在（zài）國家有（yǒu）關標準中的定義：由至少一對垂直於旋轉軸線的端麵組成，在流體壓力及補償機構彈力（或磁力（lì））共同作用下，以及輔助密封圈的配合下，該（gāi）對端麵保持（chí）貼合並相對滑（huá）動而（ér）構成的（de）防止流體泄漏（lòu）的（de）裝置（zhì）。按照補償機構運動狀況（kuàng）分為（wéi）旋轉式和靜止式機封；按照靜環（huán）安裝位置可（kě）分為內裝式和（hé）外裝式（shì）機（jī）封；按照密封麵（miàn）上介質載荷的作用情（qíng）況可分為平衡型和（hé）非平衡型機械密封。
　　1.2.機封的基本結構：
　　機械密封一般有（yǒu）4個密封點，如圖1所示A、B、C、D點。

　　A點為端麵密封點。這是一個動密封點，它靠彈性（xìng）元件（彈簧、波紋管（guǎn）或（huò）波紋管加彈簧）和密封（fēng）流體壓力，在相對運動的動環和靜環的接觸（chù）麵（端麵）上，產生一（yī）個適當的壓緊力（比壓），使這兩個光潔、平直的端麵緊（jǐn）密貼合而達到密封目的。
　　B點為（wéi）靜環與壓蓋端麵之間的密封點。這是一個靜密封點，用橡膠或聚（jù）四（sì）氟乙烯密封圈來防止液體從靜環與（yǔ）壓蓋（gài）之間隙（xì）的泄漏。
　　C點為動環與軸（zhóu）（或軸套）配合之間的密封點。這也是一個靜密封點，當動（dòng）、靜環端麵磨損時，輔助密封圈與動環應能補償磨損的軸向（xiàng）移動。
　　D點為壓蓋與機（jī）體（密封箱體）之間（jiān）的密封點，這也是（shì）一個靜密封點，用（yòng）螺栓壓（yā）緊密封圈（quān）或密（mì）封墊片，實現無泄漏。
　　2.機械密封的安裝和使用
　　2.1.下表是根據我廠13年對（duì）70套損壞機封統計的數據：

表1

　　從統計數據得出：因（yīn）使用和安裝因（yīn）素造（zào）成機封損壞占到總數的（de）88.6%，因此（cǐ），必須高度抓好安裝和使用的的各個環節。
　　2.2.安裝密（mì）封前（qián）的準備（bèi）工作：
　　安裝前的準（zhǔn）備工作是整個安裝過程的關鍵，準備越充分，設備開起後機封使用的可靠性越（yuè）高。
　　2.2.1.檢查機械（xiè）密封包裝（zhuāng）盒上標注（zhù）的型號是否和泵的使用要求一致，對於（yú）非平衡機（jī）封還要（yào）檢查密封麵（miàn），輔助密封圈等有無損傷、變形、裂縫等現象，若有缺陷（xiàn），必須（xū）更（gèng）換。對於集裝式結構的機械密封，不必拆（chāi）開檢查。
　　2.2.2.檢查機械密封軸（zhóu）套的長（zhǎng）度（dù）、內徑，Z可靠的辦法是將其與拆（chāi）換下的舊機械密封的尺寸做比較，也（yě）可采用機械密封與軸試（shì）裝的辦法檢查軸套。
　　2.2.3.檢查機（jī）封箱與機械密封的配合尺寸以（yǐ）及螺（luó）釘連接尺寸，做到（dào）安裝心中有數，避免錯誤安裝造成機封（fēng）損壞。
　　2.2.4.如果因振動造成的設備損壞，要（yào）進（jìn）行泵（bèng）軸的（de）竄動量、徑向跳（tiào）動度、同軸度是（shì）否符合（hé）技術要（yào）求，一般情況（kuàng）下將各結合（hé）麵清理（lǐ）幹淨即可滿足安裝要求。
　　2.2.5.裝入前必須將軸或軸套、機封（fēng）箱體、密封端麵（miàn）及機封本身清擦幹淨，防止任何雜質進入機封箱內，切記不允許用不清潔的不檫拭密封端麵。
　　2.2.6.不允許（xǔ）用（yòng）工具（jù）敲擊密（mì）封端麵，以防止密封件被損壞。
　　2.3.機（jī）械密封的安（ān）裝
　　2.3.1.在機械（xiè）密封橡膠O型圈和軸套或（huò）軸表（biǎo）麵（miàn）塗一層機油，便於安裝（zhuāng）。特別注意的是：乙丙、丁基等材料的橡（xiàng）膠圈不能與油（yóu）或脂接觸，推薦采用動物油或肥皂潤滑（huá）。
　　2.3.2.將靜環密（mì）封圈套在靜環上（shàng）並塗上潤滑劑，並將靜環的防轉銷對準機封（fēng）箱（xiāng）上的凹（āo）槽，檢查（chá）其能否滿足技術要求，之後（hòu）把靜環組合件（jiàn）、密（mì）封圈等旋轉件一（yī）同套在軸上相應位置，Z後安裝上帶靜環的壓蓋。在安裝機械（xiè）密封的緊定螺（luó）栓和連接螺栓時，每組螺栓應采用對稱擰（nǐng）緊的辦法，防止安裝偏差。
　　2.3.3.在未固（gù）定壓蓋之前應檢查是（shì）否有異物粘附在摩擦副的端麵上，用手推補償環做軸（zhóu）向壓縮，鬆開後補償環能自動彈回無（wú）卡滯現象，Z後才能將壓蓋螺栓均勻緊固。
　　2.3.4.安裝葉輪時，應一邊（biān）盤車一邊觀察安裝核實尺寸，檢查壓蓋、靜環與軸是否有摩擦，感覺應（yīng）均勻；機封軸套有卡環時，應（yīng）保證卡環與壓蓋的間隙尺寸2～3mm，如有超（chāo）差應調節泵軸予以保證，否則容易引起（qǐ）卡環與壓蓋（gài）的摩擦影響使（shǐ）用。
　　2.3.5.檢查（chá）進出冷卻水管路是否暢通，接上（shàng）機封的冷卻水，檢查機封有無泄漏。
　　2.3.6.按照旋轉方向手動盤車，檢查轉動是否靈活，泵腔內（nèi）有無不正常聲（shēng）音（yīn），若有異常必須檢查調整。
　　2.3.7.打開泵進（jìn）口閥門，引入物料進行靜（jìng）壓實驗，檢查泵殼（ké）等處的密封狀況。無（wú）問題後開啟電機，緩慢調節變頻器頻率至15Hz，一方（fāng）麵檢（jiǎn）查泄漏情況，另一方麵排出密封腔中氣體，Z後等待開車。
　　3.機（jī）封出現泄（xiè）漏原因分析及對策：
　　機封出現泄漏的（de）原因很多，以下幾點使我們在生產中經常遇到的機封泄漏，供大家交流借鑒：
　　3.1.安裝靜試時泄漏
　　機（jī）械密封安裝調試好（hǎo）後，一般要進行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較（jiào）小，多為動環或靜環密封圈存在問題（tí）；泄漏量較（jiào）大時（shí），則表明動、靜環摩擦副間存（cún）在問題。在（zài）初步觀察泄漏量、判斷泄漏（lòu）部位的基礎上，再手動盤車觀察，若泄漏量無明顯（xiǎn）變化則靜、動環密封圈有問題；如盤車時泄漏量有明顯變化（huà）則可斷定是動、靜環摩擦副存在問題；如泄漏介質沿軸向噴射，則動環（huán）密（mì）封圈存（cún）在問題居（jū）多，泄漏介質（zhì）向四周噴射或從水（shuǐ）冷卻孔中漏出，則多為靜環密封圈失（shī）效。
　　3.2.試運轉時（shí）出現的（de）泄漏
　　泵用機械密封經過靜試後，運轉時高速旋轉產生的離心力（lì），會抑製介質的泄漏。因此，試運轉時機械密封泄漏（lòu）在排除軸間及端蓋密封失效後，基本上都是由（yóu）於動、靜（jìng）環摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：
　　3.2.1.操作中，因抽空、氣（qì）蝕（shí）、憋壓等異常現象（xiàng），引起較大的軸向力，使動、靜環接觸麵分離，這點要求（qiú）我們在試運轉時頻率不能調的過高，一般在15Hz左右，試車五分鍾以內。
　　3.2.2.動環密封圈過緊，彈簧無法（fǎ）調整動環的軸向（xiàng）浮動量；
　　3.2.3.工（gōng）作介質中有顆粒狀物質，運轉中進人摩（mó）擦副，損傷動、靜環密封端麵，試車（chē）前要先把冷卻水開啟，形（xíng）成（chéng）機封腔內正壓。
　　上述現象在試運轉（zhuǎn）中經常出現，有時可以通過適當調整靜環座等予以消除，但多數需要重新拆裝，更換密封（fēng）。
　　3.3正常運轉中突然泄漏
　　離心泵在運轉中突然泄漏（lòu）少數是因正常磨損或已達到使用壽命，而大多（duō）數是由於工況變化較（jiào）大或操（cāo）作、維護（hù）不當引起的。
　　3.3.1.抽空、氣蝕或較長時間憋壓，造成機封使用工況發生變化，導致密（mì）封破壞；
　　3.3.2.泵的實際輸（shū）出量偏小，大量介質（zhì）泵內循（xún）環，熱量積聚，引（yǐn）起（qǐ）介質氣（qì）化，導致（zhì）密封失效，出現（xiàn）這種（zhǒng）情況，說明泵（bèng）沒（méi）有工（gōng）作在效（xiào）率區間，應及時調整輸出（chū）量，如出現長時間運行還容易出現斷（duàn）軸。
　　3.3.3.對較長時間停用的泵，重新起動時必須（xū）先手動盤車，防止摩擦副因粘連而扯壞密封麵。泵長時間不運行（háng），要把機封的冷卻水管拆下並（bìng）串聯起來，把機封內的冷卻水吹出，避免機封腔內結（jié）垢。
　　3.3.4.工況頻繁變化或調整；
　　離心泵在正常運轉中突然（rán）內泄漏，如（rú）不能及時發現，極易造成冷卻水係統汙染，往往會釀成（chéng）與之並用的泵類設備機封損壞，日（rì）常巡檢中要加大對機封水槽水質檢測，發現水質變混要及時置換機封水。
　　參考文（wén）獻：
　　[1]《實（shí）用機械密封技術問答（dá）》,王汝美編著,中國石化出版（bǎn）社,2004.
　　[2]《中華人民（mín）共和國機械行業標準---泵用機械密封（fēng）》,中華人民共（gòng）和國機械工（gōng）業部,1995年7月1日.
　　[3]《泵用機械（xiè）密封泄漏原因及維修方（fāng）法（fǎ）》,熊豫魯,粟婷,《設備管理與維修保養》,2009年（nián）35期.
　　[4]《焊接金屬波紋管機械密封（fēng）的應用》,楊寶亮,王汝美,《石油化工設備技術》,2002年第5期.

來源：《中國機械》2014年第5月