泵用机械密封的维修

泵用机械密封的维修泵用机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点主要有五处：（l）轴套与轴间的密封；（2）动环与轴套间的密封；（3）动、静环间密封；（4）对静环与静环座间的密封；（5）密封端盖与泵体间的密封。一般来说，轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决，但需细致观察，特别是当工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时，相对困难些。其余的泄漏直观上很难辩别和判断，须在长期管理、维修实践的基础上，对泄漏症状进行观察、分析、研判，才能得出正确结论。一、泄漏原因分析及判断1．安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一定能正确判断。2．试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：（l）操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离；（2）对安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤；（3）动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；（4）静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座；（5）工作介质中有颗粒状物质，运转中进人摩擦副，探伤动、静环密封端面；（6）设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现，有时可以通过适当调整静环座等予以消除，但多数需要重新拆装，更换密封。3．正常运转中突然泄漏。离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命，而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。（1）抽空、气蚀或较长时间憋压，导致密封破坏；（2）对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环，热量积聚，引起介质气化，导致密封失效；（3）回流量偏大，导致吸入管侧容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，损坏密封；（4）对较长时间停运，重新起动时没有手动盘车，摩擦副因粘连而扯坏密封面；（5）介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多；（6）环境温度急剧变化；（7）工况频繁变化或调整；（8）突然停电或故障停机等。离心泵在正常运转中突然泄漏，如不能及时发现，往往会酿成较大事故或损失，须予以重视并采取有效措施。二、泵用机械密封检修中的几个误区1．弹簧压缩量越大密封效果越好。其实不然，弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损；过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。2．动环密封图越紧越好。其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。3．静环密封圈越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形，影响密封效果；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是安装、拆卸困难，极易损坏静环。4．叶轮锁母越紧越好。机械密封泄漏中，轴套与轴之间的泄漏（轴间泄漏）是比较常见的。一般认为，轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧，其实导致轴间泄漏的因素较多，如轴间垫失效，偏移，轴间内有杂质，轴与轴套配合处有较大的形位误差，接触面破坏，轴上各部件间有间隙，轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效，相反适度锁紧锁母，使轴间垫始终保持一定的压缩弹性，在运转中锁母会自动适时锁紧，使轴间始终处于良好的密封状态。5．新的比旧的好。相对而言，使用新机械密封的效果好于旧的，但新机械密封的质量或材质选择不当时，配合尺寸误差较大会影响密封效果；在聚合性和渗透性介质中，静环如无过度磨损，还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态，使聚合物和杂质沉积为一体，起到了较好的密封作用。6．拆修总比不拆好。一旦出现机械密封泄漏便急于拆修，其实，有时密封并没有损坏，只需调整工况或适当调整密封就可消除泄漏。这样既避免浪费又可以验证自己的故障判断能力，积累维修经验提高检修质量机械密封失效分析与故障分析1．腐蚀失效机械密封因腐蚀引起的失效为数不少，常见的腐蚀类型有如下几种（1）表面腐蚀由于腐蚀介质的侵蚀作用，机械密封件会发生表面腐蚀，严重时也可发生腐蚀穿孔，弹簧件更为明显，采用不锈钢材料，可减轻表面腐蚀。（2）点腐蚀弹簧套常出现大面积点蚀或区域性点蚀，有的导致穿孔，此类局部腐蚀对密封使用尚不会造成很严重的后果，不过大修时也应予更换。（3）晶间腐蚀碳化钨环不锈钢环座以铜焊连接，使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀，为克服敏化的影响，不锈钢应进行固溶处理。（4）应力腐蚀破裂金属焊接波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下，往往会发生断裂，由于弹簧的突然断裂而使密封失效，一般采用加大弹簧丝径加以解决。（5）缝隙腐蚀动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间，O形环与轴套之间，由于间隙内外介质浓度之差而导致缝隙腐蚀，此外陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀，一般在轴套表面喷涂陶瓷，镶环处表面涂以黏结剂以减轻缝隙腐蚀。（6）电化学腐蚀异种金属在介质中往往引起电化学腐蚀，它使镶环松动，影响密封，一般亦采取在镶接处涂黏结剂的办法予以克服。2。热损失效（1）热裂如密封面处于干摩擦、冷却突然中断、杂质进入密封面、抽空等，会导致环表面出现径向裂纹，从而使对偶环急剧磨损，密封面泄漏迅速增加。碳化钨环热裂现象较常见。（2）发泡、炭化使用中如石墨环超过许用温度，则其表面会析出树脂，摩擦面附近树脂会发生炭化，当有黏结剂时，又会发泡软化，使密封面泄漏量增加，密封失效。（3）老化、龟裂、溶胀橡胶超过许用温度继续使用，将迅速老化、龟裂、变硬失弹。如是有机介质则溶胀失弹，这些均导致密封失效。凡因热损引起密封失效，关键在于尽量降低摩擦热，改善散热，使密封面处不发生温度剧变。3。磨损失效摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因数大、端面比压（包括弹簧比压）过大、密封面进入固体颗粒等均会使密封面磨损过快而引起密封失效。采用平衡型机械密封以减少端面比压及安装中适当减少弹簧压力，有利克服因磨损引起的失效，此外，选用良好的摩擦副材料可以减轻磨损。按耐磨次序材料排列为碳化钨-碳石墨、硬质合金-碳石墨、陶瓷（氧化铝）-碳石墨、喷涂陶瓷-碳石墨、氧化硅陶瓷-碳石墨、高速钢-碳石墨、堆焊硬质合金-碳石墨。4。安装、运转等引起的故障分析（1）加水或静压试验时发生泄漏由于安装不良，机械密封加水或静压试验时会发生泄漏。安装不良有下述诸方面。a.动、静环接触表面不平，安装时有碰伤、损坏。b.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。c.动、静环表面有异物夹入。d.动、静环V形密封圈方向装反，或安装时反边。e.紧定螺钉未拧紧，弹簧座后退。f.轴套处泄漏，密封圈未装或压紧不够。g.如用手转动轴泄漏方向性则有如下原因：弹簧力不均匀，单弹簧不垂直，多弹簧长短不一或个数少；密封腔端面与轴垂直不够。h.静环压紧不均匀。（2）由安装、运转等引起的周期性泄漏运转中如泵叶轮轴向窜动量超过标准、转轴发生周期性振动及工艺操作不稳定，密封腔内压力经常变化均会导致密封周期性泄漏。（3）经常性泄漏a.动环、静环接触端面变形会引起经常性泄漏。如端面比压过大，摩擦热引起动、静环的热变形；密封零件结构不合理，强度不够产生变形；由于材料加工原因产生的残余变形；安装时零件受力不均等，均是密封端面发生变形的主要原因。b.镶装或粘接的动、静环接缝处泄漏造成泵的经常性泄漏，由于镶装工艺不合理引起残余变形、用材不当、过盈量不合要求、黏结剂变质均会引起接缝泄漏。c.摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏。d.摩擦副夹入颗粒杂质。e.弹簧比压过小。f.密封圈选材不正确，溶胀失效。g.V形密封圈装反。h.动、静环密封面对轴线不垂直度误差过大。i。密封圈压紧后，传动销、防转销顶住零件。j.大弹簧旋向不对。k.转轴振动。l.动、静环与轴套间形成水垢不能补偿磨损位移。m.安装密封圈处轴套部位有沟槽或凹坑腐蚀。n.端面比压过大，动环表面龟裂。o.静环浮动性差。p.辅助装置有问题。4.突发性泄漏由于以下原因，泵密封会出现突然的泄漏。（1）泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。（2）弹簧断裂。（3）防转销脱落或传动销断裂而失去作用。（4）辅助装置有故障使动、静环冷热骤变导致密封面产生变形或裂纹。（5）由于温度变化，摩擦副周围介质发生冷凝、结晶影响密封。5.停泵一段时间再开支时发生泄漏摩擦副附近介质的凝固、结晶，摩擦副上有水垢；弹簧锈蚀、堵塞而丧失弹性，均可引起泵重新开动时发生泄漏。机械密封的故障有哪些？如何处理.机械密封的故障及处理方法如下：一、机械密封的故障在零件上的表现：1、密封端面的故障：磨损、热裂、变形、破损（尤其是非金属密封端面）。2、弹簧的故障：松弛、断裂和腐蚀。3、辅助密封圈的故障：装配性的故障有掉块、裂口、碰伤、卷边和扭曲；非装配性的故障有变形、硬化、破裂和变质。机械密封故障在运行中表现为振动、发热、磨损，最终以介质泄漏的形式出现。二、机械密封振动、发热的原因分析及处理1、动静环端面粗糙。2、动静环与密封腔的间隙太小，由于振摆引起碰撞。处理方法：增大密封腔内径或减小转动件外径，至少保证0.75mm的间隙。3、密封端面耐腐蚀和耐温性能不良，摩擦副配对不当。处理方法：更改动静环材料，使其耐温，耐腐蚀。4、冷却不足或端面在安装时夹有颗粒杂质。处理方法：增大冷却液管道管径或提高液压。三、机械密封泄漏的原因分析及处理1、静压试验时泄漏（1）密封端面安装时被碰伤、变形、损坏。（2）密封端面安装时，清理不净，夹有颗粒状杂质。（3）密封端面由于定位螺钉松动或没有拧紧，压盖（静止型的静环组件为压板）没有压紧。（4）机器、设备精度不够，使密封面没有完全贴合。（5）动静环密封圈未被压紧或压缩量不够或损坏。（6）动静环V型密封圈方向装反。（7）如果是轴套漏，则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。处理方法：应加强装配时的检查、清洗，严格按技术要求装配。2、周期性或阵发性泄漏（1）转子组件轴向窜动量太大。处理方法：调整推力轴承，使轴的窜动量不大于0.25mm。（2）转子组件周期性振动。处理方法：找出原因并予以消除。（3）密封腔内压力经常大幅度变化。处理方法：稳定工艺条件。3、经常性泄漏（1）由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。a、弹簧压缩量（机械密封压缩量）太小。b、弹簧压缩量太大，石墨动环龟裂。c、密封端面宽度太小，密封效果差。处理方法：增大密封端面宽度，并相应增大弹簧作用力。d、补偿密封环的浮动性能太差（密封圈太硬或久用硬化或压缩量太小，补偿密封环的间隙过小）。处理方法：对补偿密封环间隙过小的，增大补偿密封环的间隙。e、镶装或粘接动、静环的接合缝泄漏（镶装工艺差，存在残余变形；材料不均匀；粘接剂不均、变形）。f、动、静环损伤或出现裂纹。g、密封端面严重磨损，补偿能力消失。机械密封冲洗方案及特点冲洗的目的在于防止杂质集积，防止气囊形成，保持和改善润滑等，当冲洗液温度较低时，兼有冷却作用。冲洗的方式主要有如下：一、内冲洗1。正冲洗（1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔。（2）应用：用于清洁流体，p1稍大于p进，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却器、过滤器等2。反冲洗（1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端引入密封腔，冲洗后通过管路流回泵入口。（2）应用：用于清洁流体，且p进p1p出，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却器、过滤器等。3。全冲洗（1）特