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機(jī)械密封的故障診斷和分析

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機(jī)械密封的故障診斷和分析

1.泵用機(jī)械密封種類繁多,型號各異,但泄漏點主要有五處: (l)軸套與軸間的密封; (2)動環(huán)與軸套間的密封; (3)動、靜環(huán)間密封; (4)對靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封; (5)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,但需細(xì)致觀察,特別是當(dāng)工作介質(zhì)為液化氣體或高壓、有毒有害氣體時,相對困難些。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷,須在長期管理、維修實踐的基礎(chǔ)上,對泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判,才能得出正確結(jié)論。 一、泄漏原因分析及判斷 1.安裝靜試時泄漏。機(jī)械密封安裝調(diào)試好后,一般要進(jìn)行靜試,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(chǔ)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(zhì)沿軸向噴射,則動環(huán)密封圈存在問題居多,泄漏介質(zhì)向四周噴射或從水冷卻孔中漏出,則多為靜環(huán)密封圈失效。此外,泄漏通道也可同時存在,但一般有主次區(qū)別,只要觀察細(xì)致,熟悉結(jié)構(gòu),一定能正確判斷。 2.試運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的泄漏。泵用機(jī)械密封經(jīng)過靜試后,運轉(zhuǎn)時高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,會抑制介質(zhì)的泄漏。因此,試運轉(zhuǎn)時機(jī)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: (l)操作中,因抽空、氣蝕、憋壓等異常現(xiàn)象,引起較大的軸向力,使動、靜環(huán)接觸面分離;(2)對安裝機(jī)械密封時壓縮量過大,導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷;(3)動環(huán)密封圈過緊,彈簧無法調(diào)整動環(huán)的軸向浮動量;(4)靜環(huán)密封圈過松,當(dāng)動環(huán)軸向浮動時,靜環(huán)脫離靜環(huán)座;(5)工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì),運轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副,探傷動、靜環(huán)密封端面;(6)設(shè)計選型有誤,密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn),有時可以通過適當(dāng)調(diào)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(zhuǎn)中突然泄漏。離心泵在運轉(zhuǎn)中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命,而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。 (1)抽空、氣蝕或較長時間憋壓,導(dǎo)致密封破壞;(2)對泵實際輸出量偏小,大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán),熱量積聚,引起介質(zhì)氣化,導(dǎo)致密封失效;(3)回流量偏大,導(dǎo)致吸人管側(cè)容器(塔、釜、罐、池)底部沉渣泛起,損壞密封;(4)對較長時間停運,重新起動時沒有手動盤車,摩擦副因粘連而扯壞密封面;(5)介質(zhì)中腐蝕性、聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)增多;(6)環(huán)境溫度急劇變化;(7)工況頻繁變化或調(diào)整;(8)突然停電或故障停機(jī)等。離心泵在正常運轉(zhuǎn)中突然泄漏,如不能及時發(fā)現(xiàn),往往會釀成較大事故或損失,須予以重視并采取有效措施。 二、泵用機(jī)械密封檢修中的幾個誤區(qū) 1.彈簧壓縮量越大密封效果越好。其實不然,彈簧壓縮量過大,可導(dǎo)致摩擦副急劇磨損,瞬間燒損;過度的壓縮使彈簧失去調(diào)節(jié)動環(huán)端面的能力,導(dǎo)致密封失效。 2.動環(huán)密封圖越緊越好。其實動環(huán)密封圈過緊有害無益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損,過早泄漏;二是增大了動環(huán)軸向調(diào)整、移動的阻力,在工況變化頻繁時無法適時進(jìn)行調(diào)整;三是彈簧過度疲勞易損壞;四是使動環(huán)密封圈變形,影響密封效果。 3.靜環(huán)密封圈越緊越好。靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài),相對較緊密封效果會好些,但過緊也是有害的。一是引起靜環(huán)密封因過度變形,影響密封效果;二是靜環(huán)材質(zhì)以石墨居多,一般較脆,過度受力極易引起碎裂;三是安裝、拆卸困難,極易損壞靜環(huán)。 4.葉輪鎖母越緊越好。機(jī)械密封泄漏中,軸套與軸之間的泄漏(軸間泄漏)是比較常見的。一般認(rèn)為,軸間泄漏就是葉輪鎖母沒鎖緊,其實導(dǎo)致軸間泄漏的因素較多,如軸間墊失效,偏移,軸間內(nèi)有雜質(zhì),軸與軸套配合處有較大的形位誤差,接觸面破壞,軸上各部件間有間隙,軸頭螺紋過長等都會導(dǎo)致軸間泄漏。鎖母鎖緊過度只會導(dǎo)致軸間墊過早失效,相反適度鎖緊鎖母,使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性,在運轉(zhuǎn)中鎖母會自動適時鎖緊,使軸間始終處于良好的密封狀態(tài)。 5.新的比舊的好。相對而言,使用新機(jī)械密封的效果好于舊的,但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時,配合尺寸誤差較大會影響密封效果;在聚合性和滲透性介質(zhì)中,靜環(huán)如無過度磨損,還是不更換為好。因為靜環(huán)在靜環(huán)座中長時間處于靜止?fàn)顟B(tài),使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體,起到了較好的密封作用。 6.拆修總比不拆好。一旦出現(xiàn)機(jī)械密封泄漏便急于拆修,其實,有時密封并沒有損壞,只需調(diào)整工況或適當(dāng)調(diào)整密封就可消除泄漏。這樣既避免浪費又可以驗證自己的故障判斷能力,積累維修經(jīng)驗提高檢修質(zhì)量。

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