目前機械密封在離心泵中應用非常廣泛,機械密封的密封效果將直接影響整機的運行,尤其在化工生產過程中,由于生產的連續(xù)性,機械密封出現(xiàn)泄漏,將嚴重影響著生產的正常進行。
一、機械密封泄漏的原因分析
(一)機械密封的工作原理
機械密封是靠動環(huán)與靜環(huán)的接觸面在運動中始終貼合,實現(xiàn)密封。機械密封通常由動環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封原件組成,其中動環(huán)和靜環(huán)的端面產生適當?shù)谋葔汉捅3忠粚訕O薄的液體膜而達到密封的目的。
(二)主要的泄漏點
主要泄漏點有:軸套與軸間的密封;動環(huán)與軸套間的密封;動、靜環(huán)間的密封;對靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封;密封端蓋與泵體間的密封。
一般來說,軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)和解決。其余的泄漏直觀上很難辨別和判斷,須在長期管理、維修實踐的基礎上,對泄漏癥狀進行觀察、分析、判斷,才能得出正確結論。
(三)泄漏原因分析及判斷
(1)安裝靜試時泄漏。機械密封安裝調試好后,一般要進行靜試,試壓查漏,觀察泄漏量。如泄漏量較小,多為動環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題;泄漏量較大時,則表明動、靜環(huán)摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎上,再手動盤車觀察,若泄漏量無明顯變化,則靜、動環(huán)密封圈有問題;如盤車時泄漏量有明顯變化則可斷定是動、靜環(huán)摩擦副存在問題;如泄漏介質沿軸向噴射,則動環(huán)密封圈存在問題居多,泄漏介質向四周噴射或從冷卻孔中漏出,則多為靜環(huán)密封圈失效。
(2)試運轉時出現(xiàn)的泄漏。泵用機械密封經(jīng)過靜試后,運轉時高速旋轉產生的離心力,會抑制介質的泄漏。因此,試運轉時機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后,基本上都是由于動、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有:操作中,因抽空、氣蝕、憋壓等異?,F(xiàn)象,引起較大的軸向力,使動、靜環(huán)接觸面分離;安裝機械密封時壓縮量過大,導致摩擦副端面嚴重磨損,擦傷;動環(huán)密封圈過緊,彈簧無法調整動環(huán)的軸向浮動量;靜環(huán)密封圈過松,當動環(huán)軸向浮動時,靜環(huán)脫離靜環(huán)座;工作介質中有顆粒狀物質,運轉中進入摩擦副,擦傷動、靜環(huán)密封端面;上述現(xiàn)象在運轉中經(jīng)常出現(xiàn),有時可以通過適當調整靜環(huán)座等予以消除,但多數(shù)需要重新拆裝,更換密封。
(3)正常運轉中突然泄漏。離心泵在運轉中突然泄漏,少數(shù)是因正常磨損或已達到使用壽命,而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護不當引起的。抽空、氣蝕或較長時間憋壓,導致密封破壞;對泵實際輸出量偏小,大量介質泵內循環(huán),熱量積聚,引起介質氣化,導致密封失效;對較長時間停運,重新啟動時沒有手動盤車,摩擦副因粘連而扯壞密封面;環(huán)境溫度急劇變化;工況頻繁變化而調整;突然停電或故障停機等。
離心泵在正常運轉中突然泄漏,如不能及時發(fā)現(xiàn),往往會釀成較大的事故或損失。