离心泵机械密封的故障分析及对策

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1、离心泵机械密封的故障分析及对策摘要：机械密封是指冇至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。本文简要介绍了离心泵机械密封的结构和各部分的工作原理，列举了机械密封常见的失效形式并分析其失效原因，结合双兰线投产期间机械密封产生的故障，分析一些基本的处理办法。关键词：机械密封；原理；选材；失效中图分类号：TH311文献标识码：A与传统的填料密封相比，机械密封具有密封性能好、寿命长、承受压力大，减少能源损耗和环境污染等优点。机械密封目前广泛应用与国内输油站场机泵，研究机封结构，分析故

2、障原理和处理办法，对掌握基本运行情况、提升设备管理水平有重要意义。一、机械密封的基本结构和作用原理（一）、机械密封的基本结构机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的：“有至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置”。其具体结构如图1所示。机械密封安装在旋转轴上，密封腔由弹簧、动环密封圈、动环等构成，它们随轴一起旋转。其他机械密封零件包括静环、静环密封圈等，安装在端盖内，端盖与密封腔体用螺栓连接。（二）、机械密封的作用原理如图1所示，轴转动时，通过传动座和推环，带动动环

3、旋转，静环固定不动，依靠介质压力和弹簧力使动静环之间的密封端面紧密贴合，在贴合面形成一层极薄的液体膜，阻止介质泄漏。摩擦副表面磨损后，在弹簧的推动下实现补偿。为了防止介质通过动环与轴Z间泄漏，装有动环密封圈。静环密封圈阻止介质沿静环和压盖之间泄漏。1静环2.动环3.动环密封圈4.推环5.弹簧6•传动座7.静环密封圈&压盖图1（三）、机械密封的辅助设施机械密封辅助设施是许多元件的统称，它的作用是可以改善机械密封的工作环境，提高密封效果。包扌舌过滤器、旋液分离器、限流孔板、冷却器、各种检测仪表及机械密封冲洗管路等。在实际的应用中，根据具体的情况来选择相应的设施。在所有的

4、辅助设施中，最主要的是冲洗设施。对于冲洗液的过滤和分离，通常选用的是过滤器和旋液分离器。旋液分离器工作原理是，含杂质的介质沿分离器切线方向进入，以一泄的速度沿分离器旋转，利用固体颗粒和液体的比重差，洁净的液体从分离器顶部流出，去冲洗密封，含杂质的液体从底部流回泵的入口。1、端面密封副如图2所示，由动环和静环组成端面密封副，它的作用是防止介质泄漏，使密封面紧密贴合。它要求静、动环要有非常好的耐磨性，动环可以沿轴向灵活移动，密封面的磨损自动补偿，与静环使之一直保持良好的贴合。为此，密封面对所用材料以及其加工质量有较高的要求，确保密封副有良好的贴合性能。图2端面密封副2、

5、弹性元件弹性元件主要用弹簧和波纹管。它要求起预警、补偿和缓冲作用，要求始终保持足够的弹力来克服动环等元件的惯性、传动件和辅助密封的摩擦，保证端面动环的追随性和密封副良好的贴合。材料要求耐疲劳、耐腐蚀。3、辅助密封如图3所示，辅助密封冇0型圈、V型圈、U型圈等。它主要起密封动环和静环的作用，同时也起到缓冲和浮动的作用。要求能够保证静环的密封元件使压盖与静环Z间的密封的同时，对静环也要求有一定的浮动性；动环的密封元件能保证动环的浮动性和动环与轴套或者轴之间的密封性。材料要求能与介质相容并耐寒、耐热。图3辅助密封4、传动件传动元件主要有传动销、传动环、传动座、传动键等。它

6、的作用是将轴的转矩传给动环。材料耍求耐磨、耐腐蚀。二、机械密封失效机理机械密封的失效主要有几种主要形式，如静试泄漏、运转泄漏等。运转泄漏又包括持续泄漏、突发泄漏，再运行泄漏等。（一）、安装静试泄漏安装调试结束后须对机械密封进行静试，通过观察泄漏量分析泄漏原因。如泄漏量较大时，则表存在问题明于静、动环摩擦副间；泄漏量较小,存在的问题多为静环或动环密封圈。在判断泄漏部位、初步观察泄漏量的基础上，若泄漏量再手动盘车观察，无明显变化，则静、动环密封圈冇问题；如沿轴向喷射泄漏介质，则居多为动环密封圈存在问题，泄漏介质从水冷却孔中漏出或向四周喷射，则静环密封圈多为失效；如盘车时

7、泄漏量有明显变化，则可断定是动、静环摩擦副存在问题。（二）、运转时泄漏分析导致持续性密封泄漏的原因较多，主要表现为密封端面问题，如端面变形不平、端面出现裂纹。端面比压过大、摩擦热引起热变形，强度不够产生变形，安装时零件受力不均引起变形；工作介质中有颗粒状物质，运转中进入摩擦副，擦伤动、静环密封端面;动环或静环的密封圈与轴的垂直误差过大；辅助密封问题，如安装时辅助密封被压伤或擦伤，0形圈出现化学腐蚀、老化；弹簧偏心、比压过小或弹簧失效；防转销端部未顶住防转槽；转轴振动过人；泵叶轮轴向窜动量超过标准，转轴发生周期性振动及丁艺操作不稳定，密封腔内压力经常变化等均会导致