摘要：机械密封广泛用于流体机械中，如何能够更好的运用机械密封是我们一直在努力的方向，离心泵是主要的集输设备，经过近几年在离心泵维修的同时进行了总结。本文介绍了常用的机械密封在日常使用中出现的故障及处理方式，对进一步用好离心泵、提高利用率有一定的指导的意义。
关键词：机械密封失效;原因分析;安装要求
1 离心泵使用现状
长庆油田采油三厂各作业区设备特征型号多、厂家多而且存在一个输油站有2个厂家不同型号的外输泵。我们知道离心泵输油压力平稳而且泵效较高，经过这几年现场使用来看，岗位员工比较依赖于离心泵输油，因为离心泵振动相对较小，便于操作。
2 运行中存在的问题
在现场的使用情况来看，在使用中仍然存在利用率较低、运行不平稳。离心泵机械密封失效是直接影响泵效的主要因素。许多站都在使用新型离心泵外输，岗位员工在离心泵的使用上多数都是初次接触，对于离心泵的各种特性不了解，因此大多数的时间用在因为机械密封失效进行抢修离心泵的工作上，但是维修后在使用中仍然无法杜绝这样的问题，严重的影响了现场标准化，降低的离心泵的使用率。
3 机械密封的工作原理
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
4 原因分析
离心泵失效的表现方式大都是泄漏，通过离心泵的工作原理图来进行分析，机械密封主要密封4个面，即：动环、静环接触面，动环和机械密封轴套之间接触面，静环与静环座之间接触面和轴套之间的接触面。
实际使用表明，密封元件失效最多的部位是动，静环的端面，离心泵机封动，静环端面出现裂缝是常见的失效现象，其主要原因有：（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）人为安装错误
4.1轴套与轴间的密封
两轴套之间的主要是依靠0型密封圈密进行封轴向泄漏密封，主要是因为：
1）轴套上密封圈活动处有腐蚀点。
主要是输送介质对于轴的腐蚀影响，导致在两个轴套密封位置腐蚀成斑点，0型密封圈起不到对轴的密封作用.
2）使用的橡胶密封圈在超过许用温度后，将会迅速老化、裂缝、变硬失弹。现在所使用的柔性石墨耐高温、耐腐蚀性较好，但其回弹性差。而且易脆裂，安装时容易损坏。
3）轴套1相对与轴套2产生相对旋转运动，产生的剪切力使O型密封圈变形，在轴套1和轴套2之间发生泄漏，这也是轴套之间密封失效的主要原因。
4.2动环与轴套间的密封
1）密封圈材料选择不当，溶胀失弹;
主要是在机械密封选择上一定要配套，动环和静环的材料要一致，目前我们使用的机械密封的材质较多，有硬质合金、碳石墨和高速钢，这三种材料遇到高温后的膨胀系数不一，在选用不当的情况下，将会严重的影响机械密封的效果。
2）动环密封圈过紧，动环与轴套间形成水垢使弹簧失弹而不能补偿密封面的磨损;我们作业区投产的一台YD25-50*6多级离心泵，在使用1个月后，机封开始泄漏而且泄漏量越来越大，频繁的更换机封，调整没有从根本上解决，最终核实原因是因为机械密封轴套结垢严重，机械密封上的弹簧从设备启动到停止，起不到作用，不能正常复位，导致泄漏严重。
3）动、静环密封圈尺寸和动环、静环不匹配，损坏或未被压紧;
4.3动、静环间密封
动静环密封面的泄漏，原因主要有：端面平面度，粗糙度未达到要求，或表面有划伤;端面间有颗粒物质，造成两端面不能同样运行;安装不到位，方式不正确。
1）因端面密封载荷的存在，在密封腔缺乏液体时启动泵而发生干摩擦;
2）介质的低于饱和蒸汽压力，使得端面液膜发生闪蒸，丧失润滑;
3）如介质为易挥发性产品，在机械密封冷却系统出现结垢或阻塞时，由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升，也造成介质压力低于其饱和蒸汽压的状况。
4）液体介质汽化膨胀，使两端面受汽化膨胀力而分开，当两密封面用力贴合时，破坏润滑膜从而造成端面表面过热。
5）摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、端面比压（包括弹簧比压）过大等，都会缩短机械密封的使用寿命。目前作业区常用的机械密封材料是碳石墨、硬质合金、高速钢。
6）对于含有固体颗粒介质，密封面进入固体颗粒是导致使密封失效的主要原因。固体颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用，使密封发生剧烈磨损而失效。密封面合理的间隙，以及机械密封的平衡程度，还有密封端面液膜的闪蒸等都是造成端面打开而使固体颗粒进入的主要原因。
7）安装时密封面间隙过大，冲洗液来不及带走摩擦副产生的热量;冲洗液从密封面间隙中漏走，造成端面过热而损坏。
4.4对静環与静环座间的密封
静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座;静环和静环座是依靠静环上的0型密封圈的张力进行固定的，当动环在轴的带动下作高速旋转运动时，由于静环的0型密封圈尺寸不规格，在动环高速运动下会带动静环进行相对运动，造成液体从泄漏。
4.5人为安装失误
1）动、静环接触表面不平，安装时碰伤、损坏;
在进行安装时造成动环、静环表面受损，不能实现完全接触，存在间隙，在泵的出口压力较高，液体容易沿动环和静环之间的间隙泄漏。
2）动、静环密封圈尺寸选型有误、损坏或未被压紧;0型密封圈是机械密封中不可缺少的一部分，作业区离心泵的使用种类较多，机械密封的型号不统一，每台泵对应的机械密封是唯一的型号，如果在安装时所选的0型密封圈不是机械密封相对应的或者是已经变形，就起不到静环和静环座、动环和机械密封轴套之间的密封作用。
3）动、静环表面有固体颗粒介质;
对于含有固体颗粒介质，密封面进入固体颗粒是导致使密封失效的主要原因。固体颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用，使密封发生剧烈磨损而失效。密封面合理的间隙，以及机械密封的平衡程度，都会随之发生变化，起不到密封的作用。
4）轴套处泄漏，密封圈未装或压紧力不够;
轴套之间的密封圈是很关键的，但是轴套之间的密封圈也是最容易被安装者忽视的，轴套之间的0型密封圈是机械密封中的最后一道密封，端盖压得太紧或者压得不平都会导致泄漏.
5）弹簧力不均匀，单弹簧不垂直，多弹簧长短不一。
5机械密封安装使用要求
机械密封是精密部件，安装精度都要求很严格，如果装配不当会影响密封性能，因此我们必须注意安装机械密封部位的轴（或轴套）的技术要求：轴径（mm）在10-50：径向跳动（mm）≤0.04;（如轴径（mm）>50-120，径向跳动（mm）≤0.06）;表面粗糙度（Ra）≤1.6，转轴轴向跳动（mm）≤0.1。
1）安装旋转环辅助密封圈的轴（或轴套）的端部应倒角：（适用于加工单位）
2）安装静止环辅助密封圈的端盖（或壳体）孔的端部及表面粗糙度应按图纸规定安装：
3）密封零件、轴表面、密封腔体必须清洗干净，并保证密封液管路畅通。
4）密封安装之前，轴表面、磨擦副工作端面应涂以低粘度润滑油。
5）安装时应核对密封的安装尺寸，一般单弹簧密封轴向安装尺寸最大允差为±1.0mm多弹簧为±0.5mm.
6）安装后用手盘动旋转环，保证灵活转动，并有一定浮动性。然后进行静压试验和动压试验后，方可投入使用。
6结论
通过以上所述我们可以看出：机械密封在离心泵中的重要性，提高离心泵的效率主要就是要减少机械密封的泄露，保证离心泵机械密封在最佳的状态下运行，这样对减少员工的劳动强度和提高现场标准化有着重要的意义。
参考文献：
[1] 胡国祯等主编.化工密封技术.北京：化工出版社
[2] 沈锡华主编.密封材料手册.北京：中国石化出版社
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