機械密封最大的敵人(rén)是抽空
據中(zhōng)國(guó)石化(huà)(huà)行業(yè)統計(jì)，80%以上的離(lí)心泵采用機械密封密封。離(lí)心泵的機械密封由于其工(gōng)作條件(jiàn)的不(bù)同，在輸送物料過程中(zhōng)經常發生(shēng)物料洩漏，污染環境，浪費能源。
機械密封是離(lí)心泵的主要易損件(jiàn)之一(yī)，泵的失效主要是由密封失效引起的。據統計(jì)，機械密封的失效導緻泵的故障占設備故障率的50%以上，因此有必要對離(lí)心泵機械密封的洩漏進行分析和改進，以降低(dī)泵的故障率。
一(yī)、離(lí)心泵工(gōng)作原理及機械密封裝置的作用
離(lí)心泵通過電機、聯軸器，使其葉輪高速旋轉，在葉片之間的液體(tǐ)受到葉片的推動，在離(lí)心力的作用下(xià)，不(bù)斷地(dì)(dì)從中(zhōng)心被甩向四周，當泵內(nèi)液體(tǐ)從葉輪中(zhōng)心被抛向邊緣時，中(zhōng)心處形成了低(dī)壓區，由于進泵前的液體(tǐ)壓強大于泵吸入口處的壓強，在壓強差的作用下(xià)，液體(tǐ)便經吸入管連續地(dì)(dì)吸入泵內(nèi)，以補充被排出液體(tǐ)的位置，隻要葉輪不(bù)停地(dì)(dì)旋轉，液體(tǐ)便不(bù)斷地(dì)(dì)吸入和排出。
泵軸穿過泵殼時，動靜之間有間隙存在時，泵內(nèi)的液體(tǐ)就(jiù)會(huì)從間隙漏至泵外，若吸入端是真空，則外界空氣會(huì)漏入泵內(nèi)，嚴重影響泵的工(gōng)作，為了減少(shǎo)洩漏，一(yī)般在動靜間隙處裝有軸端密封裝置。軸封裝置是離(lí)心泵的重要部件(jiàn)，它直接關系到離(lí)心泵能否正常工(gōng)作。現在軸封裝置一(yī)般采用機械密封。
二、機械密封原理
機械密封是一(yī)種依靠彈性元件(jiàn)對動、靜環端面密封副的預緊和介質壓力與彈性元件(jiàn)壓力的壓緊而達到密封的軸向端面密封裝置。
機械密封通常由靜環、動環、壓緊元件(jiàn)和密封元件(jiàn)組成。動環和靜環的端面組成一(yī)對摩擦副，動環靠密封室中(zhōng)液體(tǐ)的壓力使其端面壓緊在靜環端面上，并在兩環端面上産生(shēng)适當的比壓和保持一(yī)層極薄的液體(tǐ)膜而達到密封的目的。
壓緊元件(jiàn)産生(shēng)壓力，可使泵在不(bù)運轉狀态下(xià)，也(yě)保持端面貼合，保證密封介質不(bù)外漏，并防止雜質進入密封端面。密封圈起密封動環與軸的間隙、靜環與壓蓋的間隙的作用，同時對泵的振動、沖擊起緩沖作用。機械密封在實際運行中(zhōng)不(bù)是一(yī)個(gè)孤立的部件(jiàn)，它是與泵的其它零部件(jiàn)一(yī)起組合起來運行的。
三、機械密封的輔助設施—沖洗裝置
沖洗裝置是機械密封最主要的輔助設施，泵在運轉過程中(zhōng)，密封腔中(zhōng)沉積或形成雜質，必須進行沖洗。否則會(huì)因結晶的析出、顆粒雜質的沉澱，使機械密封動、靜環失去浮動性，彈簧失靈。更嚴重的是顆粒磨損、雜質進入摩擦副會(huì)加劇磨損，導緻機械密封迅速失效。所以，一(yī)般情況下(xià)泵用機械密封均應進行沖洗。
關于機械密封的沖洗方案(如下(xià)圖展示)，有非常多種，适用于不(bù)同的工(gōng)作場合，小編講在下(xià)期中(zhōng)，專門進行詳細介紹。
四、機械密封洩漏的原因分析
新安裝(或更換)的機械密封投入運轉時洩漏量應在允許範圍內(nèi)。如果密封本身的結構、制(zhì)造質量、安裝和使用等方面都(dōu)無問(wèn)題，其壽命要超過 8000h。實際工(gōng)作中(zhōng)，不(bù)少(shǎo)密封的使用壽命遠(yuǎn)沒有達到該值前就(jiù)失效了，這是由于工(gōng)藝條件(jiàn)、設備運行狀況和操作存在一(yī)定的問(wèn)題造成的。根據近幾年來機械密封運行工(gōng)況和失效後的拆檢情況來看(kàn)，其常見(jiàn)原因如下(xià)：
1、密封環熱(rè)裂紋
機械密封拆開(kāi)時可發現，硬環表面有過熱(rè)回火色，石墨環表面有環狀溝紋、橡膠圈老(lǎo)化(huà)(huà)等。
主要原因是：①由于介質溫度過高泵體(tǐ)內(nèi)形成汽蝕，汽蝕發生(shēng)後，水力沖擊帶動密封做(zuò)迅速的軸向振蕩，使動靜環及輔助密封圈等零件(jiàn)嚴重的磨損，使機械密封裝置損壞。②潤滑不(bù)良，密封環端面沒有形成液體(tǐ)潤滑膜或密封環端面間液膜汽化(huà)(huà)，形成幹摩擦;③冷卻系統散熱(rè)不(bù)良;
2、離(lí)心泵的振動
由于制(zhì)造和安裝精度等原因，所有的離(lí)心泵都(dōu)存在著(zhe)振動。振動的原因主要為轉子不(bù)平衡、機泵不(bù)同心、滾動軸承故障等。從軸承箱表面測到的最大振幅不(bù)能大于0.06mm，超過該值就(jiù)要停泵處理。振動可分解為三個(gè)方向：垂直、水平和軸向，其中(zhōng)以軸向振動對密封的危害最大。當泵振動加劇時，動靜環之間發生(shēng)分離(lí)。瞬間的分離(lí)在液膜壓力作用下(xià)緻使密封面開(kāi)啟，出現大量洩漏，如果這時介質中(zhōng)固體(tǐ)顆粒含量超過5%時，由于振動引起端面分離(lí)，顆粒嵌入較軟的石墨環端面，造成硬質環密封面的過度磨損。拆卸檢查時可發現，在硬密封面上有清晰的摩擦痕迹，進入固體(tǐ)顆粒時有劃痕。
3、彈性元件(jiàn)失彈
主要特征是拆卸檢查彈性元件(jiàn)時，彈性元件(jiàn)彈力不(bù)足，有變形、自(zì)由高度明(míng)顯減小。該情況發生(shēng)概率比較小
主要原因是：①大部分用來制(zhì)作彈簧和波紋管的材料在高溫下(xià)長(cháng)期工(gōng)作均會(huì)出現彈力下(xià)降的缺陷，從而使密封端面的閉合力不(bù)足而導緻密封端面洩漏嚴重。金(jīn)屬波紋管的高溫失彈即是該類機械密封的一(yī)種普遍而典型的失效形式;②彈簧在高溫下(xià)長(cháng)期工(gōng)作發生(shēng)蠕變、疲勞失效等;③彈簧在高溫下(xià)長(cháng)期工(gōng)作腐蝕失效。
五、結尾語
離(lí)心泵在低(dī)于最小流量值得(de)狀态下(xià)工(gōng)作時，流體(tǐ)在泵內(nèi)産生(shēng)嚴重的回流等現象，導緻産生(shēng)溫升和振動。
抽空現象是當離(lí)心泵發生(shēng)故障的衆多原因之一(yī)，當其發生(shēng)時會(huì)伴随以下(xià)狀況：
①、電機電流下(xià)降
②、壓力大幅波動
③、流量異常波動
④、發出雜音異聲
⑤、泵體(tǐ)發生(shēng)振動
⑥、泵缸溫度升高