上海豐企對(duì)水泵機(jī)械密封漏水原因分析及防止措施總結(jié)
一、ZX自吸泵機(jī)械密封漏水的現(xiàn)象及其原因分析 1.1 ZX自吸泵機(jī)械密封的組成與工作原理 上海豐企實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司根據(jù)多年總結(jié)出ZX自吸泵在輸送高溫高壓水時(shí)常選擇機(jī)械密封的方式防止其泄漏，而滲漏造成的機(jī)械事故占水泵全部維修量的50%左右，可見(jiàn)，機(jī)械密封的可靠性對(duì)水泵的高效運(yùn)行和使用壽命的延長(zhǎng)具有至關(guān)重要的作用。機(jī)械密封一般由旋動(dòng)環(huán)、靜止環(huán)、密封圈或密封墊等輔助元件以及彈性補(bǔ)償元件等幾部分組成。其工作原理是將一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面相互貼合且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并使端面間維持一層極薄的液膜，在輔助密封的配合下，使端面受到介質(zhì)流體壓力與補(bǔ)償機(jī)械彈力的作用，保持緊密的貼合度以達(dá)到密封的目的。 1.2 漏水現(xiàn)象及其原因分析 1.2.1 設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)造成的漏水現(xiàn)象 合理的設(shè)計(jì)是機(jī)械密封實(shí)現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)，但實(shí)際工程中ZX自吸泵的整體設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)備配件的選用、各元件材質(zhì)的選擇都直接影響著水泵的密封性能。以水泵中的磁性分離器為例，該元件不但具有無(wú)法分離過(guò)濾非金屬顆粒、體積大、不易檢修等缺點(diǎn)，還可能由于磁性吸附水中的金屬性物質(zhì)，使這些物質(zhì)與非金屬材質(zhì)的旋動(dòng)環(huán)或靜止環(huán)產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致元件的磨損，磨損生產(chǎn)的非金屬物質(zhì)又因不能被吸附過(guò)濾而進(jìn)入系統(tǒng)使磨損加劇，長(zhǎng)期運(yùn)行必然會(huì)導(dǎo)致密封性能的下降。 1.2.2 安裝環(huán)節(jié)造成的漏水現(xiàn)象 安裝環(huán)節(jié)的施工不當(dāng)也可能造成密封損害。如在機(jī)械密封中起軸向定位作用的內(nèi)六角螺釘若安裝不緊，就會(huì)使密封發(fā)生軸向竄動(dòng)，當(dāng)竄動(dòng)量過(guò)大，壓縮彈簧不能使靜止環(huán)緊貼在旋動(dòng)環(huán)上時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致泄漏;環(huán)密封圈的軸端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋端面不夠光潔，可能使旋動(dòng)環(huán)和靜止環(huán)在安裝時(shí)受損;而機(jī)械密封的彈簧壓縮量也是安裝的重點(diǎn)，一旦誤差應(yīng)>±2 mm，就可能因壓縮量過(guò)大導(dǎo)致端面比壓和摩擦熱量的增加，使端面的磨損和熱變形加劇，或因壓縮量過(guò)小造成靜止環(huán)端面的比壓不足，影響密封效果。 1.2.3 使用環(huán)節(jié)中的漏水現(xiàn)象 (1)壓力造成滲漏。使用中當(dāng)密封腔內(nèi)壓力>3 MPa時(shí)，可能導(dǎo)致端面比壓過(guò)大, 液膜難以成，密封端面磨損嚴(yán)重，發(fā)熱量增多，造成密封面熱變形。而泵在啟動(dòng)、停機(jī)過(guò)程中，由于泵進(jìn)口堵塞，抽送介質(zhì)中含有氣體等原因，可能使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓，繼而引起密封端面干摩擦，內(nèi)裝式機(jī)械密封會(huì)產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。(2)介質(zhì)問(wèn)題。首先，由于密封圈等輔助元件常采用不耐酸堿和高溫的有機(jī)材料，當(dāng)介質(zhì)中含有弱酸、弱堿時(shí)，長(zhǎng)期的使用會(huì)使其失去彈性甚至腐爛;而介質(zhì)中出現(xiàn)固體顆粒等物質(zhì)時(shí)，也會(huì)劃傷端面造成磨損，同時(shí)水垢、油污等也可能在軸表面造成堆積。此外，水溫超標(biāo)也是導(dǎo)致機(jī)械密封性能下降的主要原因，因此當(dāng)熱交換器的冷卻能力不足時(shí)，密封的使用壽命常會(huì)大大縮短。(3)旋動(dòng)環(huán)和靜止環(huán)疲勞損壞。給水泵軸線不一致或者軸承間隙調(diào)整不當(dāng)都會(huì)引起給水泵的振動(dòng)，而振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封組件中的動(dòng)靜部分發(fā)生摩擦，即使其接觸面的水膜發(fā)生破壞，導(dǎo)致其失去水膜潤(rùn)滑而損壞。(4)生產(chǎn)管理缺失。機(jī)組工作中未按操作規(guī)程進(jìn)行，開(kāi)停機(jī)不當(dāng)或人為操作錯(cuò)誤導(dǎo)致供電波動(dòng)使水泵倒轉(zhuǎn)等都可能引起密封發(fā)生泄漏。 二、機(jī)械密封漏水的防止措施 2.1 設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 應(yīng)根據(jù)ZX自吸泵的工作特點(diǎn)選擇不同的機(jī)械密封類(lèi)型，在仔細(xì)分析材質(zhì)、使用壽命等特點(diǎn)的基礎(chǔ)上優(yōu)選各密封元件，并重點(diǎn)參考其耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、抗振等方面的性能。雖然不同型號(hào)的機(jī)械密封在設(shè)計(jì)上存在較大的差異，但設(shè)計(jì)的重點(diǎn)始終應(yīng)體現(xiàn)在旋動(dòng)環(huán)與靜止環(huán)間、軸套與旋動(dòng)環(huán)間、靜止環(huán)與環(huán)座間、軸套與軸間以及密封端蓋與水泵泵體間等部位的密封，特別是前三個(gè)部位的設(shè)計(jì)質(zhì)量是防止?jié)B漏的關(guān)鍵。 2.2 使用過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 2.2.1 安裝中防止?jié)B漏的對(duì)策 應(yīng)切實(shí)提高安裝工程的質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行安裝、檢修的制度化和標(biāo)準(zhǔn)化。以密封圈的松緊度為例，旋動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)松會(huì)影響密封效果，但過(guò)緊也可能加劇其與軸套間的磨損，并易使旋動(dòng)環(huán)出現(xiàn)疲勞和變形;而靜止環(huán)雖然相對(duì)應(yīng)更緊一些，但過(guò)緊也會(huì)導(dǎo)致變形或出現(xiàn)脆裂，因此必須依照安裝指導(dǎo)書(shū)測(cè)量和調(diào)整，保證其壓縮量符合要求。 2.2.2 機(jī)械密封使用中滲漏的預(yù)防和處理 日常機(jī)械密封的管路系統(tǒng)檢查與使用，是機(jī)械密封正常運(yùn)行的保障，因此應(yīng)將設(shè)備管理的責(zé)任落實(shí)到人，制定嚴(yán)格的檢修維護(hù)制度并予以落實(shí)。檢查所有與機(jī)械密封運(yùn)行有關(guān)的閥門(mén)，保證安監(jiān)儀表完好;檢查機(jī)械密封自循環(huán)水、水泵涵體、機(jī)械密封水管路、換熱器及機(jī)械密封水的冷卻水的暢通，溫度無(wú)異常變化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)查明原因，并有針對(duì)性地解決。 由于磁性過(guò)濾器堵塞對(duì)機(jī)械密封的正常運(yùn)行使用危害很大，因此要定期檢查清洗，發(fā)現(xiàn)元件損壞及時(shí)更換;應(yīng)保持機(jī)械密封水一路磁性濾網(wǎng)運(yùn)行，另一路備用，定期切換使用，以保證其正常的運(yùn)行狀態(tài)。定期清理工作結(jié)束，應(yīng)在進(jìn)行注水排空氣后，再將磁性過(guò)濾器投入備用狀態(tài)。機(jī)械密封水系統(tǒng)的排氣管必須在高于換熱器機(jī)械密封水出口管路上加裝，正常運(yùn)行前必須將機(jī)械密封水腔室及管路中的空氣徹底排出，低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)也可以排氣，但是注意掌握開(kāi)度不要將排氣閥全開(kāi)。如排氣不徹底會(huì)出現(xiàn)密封摩擦副之間沒(méi)有潤(rùn)滑液，造成干磨和旋動(dòng)環(huán)熱裂，嚴(yán)重影響機(jī)械密封的安全正常運(yùn)行。此外，針對(duì)使用中的壓力問(wèn)題，除在安裝時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的彈簧壓縮量外，還應(yīng)在高壓條件下采取特別處理措施。為使端面受力合理、減小變形，可采用硬質(zhì)合金、陶瓷等耐壓強(qiáng)度高的材料，并加強(qiáng)冷卻的潤(rùn)滑措施。對(duì)真空狀態(tài)運(yùn)行造成的機(jī)械密封滲漏，應(yīng)采用雙端面機(jī)械密封，以改善潤(rùn)滑條件，提高密封性能。 三、結(jié)語(yǔ) 綜上所述，水泵的工作特點(diǎn)需要機(jī)械密封具有較高的精密度和可靠性，對(duì)其設(shè)計(jì)、加工、安裝和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都存在嚴(yán)格的工藝要求。在機(jī)械密封的使用中，除必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)努力改善其運(yùn)行環(huán)境，合理選擇各種配件，制定并落實(shí)相關(guān)檢修及養(yǎng)護(hù)制度，減少人為的設(shè)計(jì)缺陷或使用問(wèn)題，使機(jī)械密封性能長(zhǎng)期、可靠，保證水泵機(jī)組運(yùn)行的安全性和高效性。
