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水泵机械密封技术故障的原因分析及处理措施探讨

发表时间：2021/7/1 来源：《建筑科技》2021年6月下作者：宋健虎

[导读] 机械密封凭借着使用年限长、安全可靠、泄露渗透量少等优点，在工业、电力行业以及核电行业等领域中应用广泛，尤其是泵、压缩机、反应釜等设备应用较多。水泵机械密封效果好，能够保障水泵的良好运行，但由于影响因素较多，如若不能对故障进行及时判断，可能会阻碍水泵的运行工况。

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摘要：机械密封凭借着使用年限长、安全可靠、泄露渗透量少等优点，在工业、电力行业以及核电行业等领域中应用广泛，尤其是泵、压缩机、反应釜等设备应用较多。水泵机械密封效果好，能够保障水泵的良好运行，但由于影响因素较多，如若不能对故障进行及时判断，可能会阻碍水泵的运行工况。本文主要分析水泵机械密封技术故障的原因分析及处理措施探讨。
关键词：水泵;机械密封技术;故障原因;处理措施
        引言
        高压水泵领域中，机械密封装置是极其重要的装备。鉴于机械密封装置性能良好，可以对高压水泵装置的高压性进行保障，给企业提供行之有效的施工方案。高压水泵装置和传统意义上的抽水过程存在一定差异，它不仅可以使用在化工企业中，还能给水力除焦系统提供便捷。在机械密封装置运行时不能长时间内进行使用。若水力除焦系统一旦需要水，则高压水泵才会开启。换言之，高压水泵装置会结合系统内部实际需求对控制开关阀门，以此大幅度的削弱了装置的使用寿命。在此过程中，密封面也会产生较大的磨损，水泵的机械密封装置时常会产生泄漏的概率。机械密封失效将会给企业带来无法估量的经济损失，同时也会危害工作人员参与施工的安全性。而高压水泵装置的不合理使用，对企业生产来说像一颗定时炸弹，不利于企业的健康发展。对此情况，需要将传统机械密封装置，进行优化升级，提升装置的使用年限，为设备的长远运行奠定基础。
        1、机械密封相关内容的阐述
        机械密封是作为防水铁渗漏的装置出现。垂直旋转轴面的接触面附加一定压力，配备装置的条件下，密封性能良好，能够保持服帖状态，大幅度降低流体渗透。水泵密封较为常见发生的故障是渗漏，它也是造成水泵急需维修的关键原因之一。机械密封设备的质量，会对水泵的运行效率与正常开展工作起到影响作用。就现阶段来说，科学技术的发展，一些新型材料应运而生，水泵机械密封性材料开始由传统的塑料像合金进行转变，合金材料进行使用过程中，产生渗漏的情况小，漏电损耗较低。但实际进行安装操作中，施工难度大，操作复杂，安装材料价格也高，因此，还未进行大规模投入使用。
        2、水泵机械密封问题
        2.1过度磨损异常
        通过检修水泵发现，在工作状态下高压水泵机械密封存在过度磨损的情况，尤其是动环和静环的磨损非常严重，同时设备在磨损过程中还存在构件破损的情况，导致机械密封的磨损程度进一步加重。高强度压力是高压水泵正常运行的工作原理，在除焦系统中对温度的要求较高，常常需要在高温条件下完成，在高压力、高温影响下，导致密封面不得不面临双重损耗，进一步缩短了水泵机械密封的寿命。同时，水泵机械密封较长时间未更换，其润滑效果和密封性都大打折扣，已无法达到最理想的状态，这也是导致故障发生的一个客观性因素。
        2.2缺乏全面的冷却
        在检修过程中发现高压水泵设备型号比较老旧，性能较低。当前要求定期对水泵型号进行更新，并非是确保高压水泵能满足日常生产需求，更重要的是新型水泵的功能更加全面，能避免一些传统水泵的缺陷和不足。而该水泵型号老旧，机械密封冲洗还是传统的顶部进水方式，设备冷却耗时长，无法进行局部冷却，加大了水泵机械密封故障的发生率。
        2.3水垢堆积较多
        水泵机械密封中水力除焦系统比较重要。涉及多个组成要素，但不能分解出现的各类大分子物质。水泵进行期间，大分子物质不能分解以后，长时间停留在密封表层进行长时间停留，长时间就会有水垢形成。实际理论上指出，水进行工作期间，不可避免会产生水垢，有效开展清理工作，设备使用年限将不会因为水垢而产生影响。借助实践观察，我们可以得出结论，高压水泵密封面会有大量水垢残留，一定程度上远超于水流过后造成的量。造成此类问题产生的原因，主要在于高压水泵在进行操作期间，受到高温的作用下，水流密度程度会有不均匀情况，过分向一个方向进行流入，使得流入方向存在大量的水垢。长时间设备运转会产生严重影响。因而，会使得机械密封磨损面积，在此区域内不断增加。

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        2.4不能满足相关的冲洗量
        面对企业对高压水泵进行标注说明，我们可以得出相关结论。理论上设备参数可以与冲洗量的实际需求相适应，满足日常设备运行。但企业却没有具体规划机械设备冲洗量是如何进行运用的。在现实生活中，冲洗量受到多方因素的干扰，如阻力在实际生活中无法进行消除，物理学中的摩擦阻力就是很好的例子。也就说明了高压水泵，在实际运行期间，阻力的产生是无法避免的，那么冲洗量也就不可能达到标注的最大需求，这也就表明实际操作与预期冲洗量，存在明显差异。
        3、水泵机械密封技术故障的处理措施
        3.1周期性渗漏
        转子周期性振动。当定子与上下端盖未对中或叶轮与主轴不平衡时将会引发转子周期性振动，对轴承产生磨损，使得密封失效而出现泄漏。可参照维修标准进行检修即可。泵转子轴向窜动量过大，密封于轴公差带之间过盈量较大，结合较松，轴上动环无法灵活移动。其主要原因是水泵翻转后，因动静环被磨损，移位补偿不到位而导致上述情况发生。解决方案是：在安装水泵机械密封时，应按照要求确保轴向窜动量不超过0.1mm，径向跳动度低于0.06mm，将轴最大挠度控制在0.05mm内。保证辅助密封与轴之间的过盈量适中。确保水泵机械密封性能良好的基础上，安装动环时使其能够在轴上灵活移动。由于润滑油不足，导致密封端面长期处于干摩擦状态，导致端面拉毛现象发生。其解决方案：检查油室腔中润滑油量，确保其高度必须高于动静环密封面。在安装时可在密封端面浇灌适量的润滑油，以保证其润滑效果。同时应针对不同的密封材质选择对应的润滑油，以免导致O型圈被润滑油浸泡后出现膨胀，导致自身老化速度加快，使得密封失效。
        3.2对密封副端面的预防
        密封端面之间出现的泄露现象也会有安装操作失误的原因，就比如在进行图纸设计时，对于零件的安装尺寸已经有了明确的规定，但是在进行安装时却没有根据规定的尺寸进行安装，导致端面变形，所以在进行安装时一定要根据图纸的设计要求来进行，出现问题要重新安装。与此同时要检查密封环的端面和压盖的端面的距离是否时一致的，然后再检查防转销有没有进入到密封环的凹槽中去，有没有顶到凹槽的底部。对于碳石墨环来讲，，它的弹性模量比较低，容易变形，它易变形的原因大都是因为箱体的内部存在着金属的碎片或者是污垢，局部受载，合成的橡胶形圈容易在介质中产生膨胀，使其体积变大，碳环受到了压力便会致使端面产生变形。造成端面变形的原因还有端面的分离造成的，温度的变化引起介质结晶或者是积堆了污垢致使端面不能够很好地进行贴合。所以对此便应该进行清洁，将其中存在的碎片杂质以及污垢等清除，根据介质的不同性质更换0形圈，使用耐腐蚀性的材料进行防腐。产生泄露的原因还有是因为密封副端面不平整且粗糙或者是进行操作时产生了损坏造成的，解决这种情况便可以重新进行抛光处理或者是重新更换密封环。对于端面分离的情况其成因还有是因为同轴度的误差，安装对中调整不良，对各零件进行加工时没有采取精度加工而造成误差，连接螺栓的中轴线产生了偏差以及加工后产生的一些偏差变形等。安装完机械密封部件之后应该对轴径跳动和端面跳动进行测量。当出现端面的接触压力不够的情况，这是因为轴套和密封圈之间产生比较大的摩擦阻力而致使闭合减小，合成橡胶0形圈的溶胀造成了密封环出现滞停，从而引起了端面压力的不足。点腐蚀以及电偶腐蚀都可以对轴的表面产生影响，致使光滑度降低，对摩擦力以及密封圈的压缩力提升。
        结束语
        总而言之，水泵中使用机械密封技术是较为常见的，但是由于水泵泄露问题会造成水泵使用年限稳定性不佳，严重时将会产生无法估量的损失。面对水泵渗漏问题，我们需要探寻渗漏产生的原因，对问题进行妥善分析，制定符合要求的施工方案。而机械密封。产生渗漏的原因多种多样。只有探寻渗漏的具体情况，才能对渗漏问题进行有效解决，方可延长水泵的使用寿命。
参考文献：
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