第4章泵的密封

1第4章泵的密封一、密封的形式與分類二、機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)及原理三、機(jī)械密封的失效四、機(jī)械密封故障的排除五、機(jī)械密封的安裝與維修六、機(jī)械密封的泄漏原因分析七、機(jī)械密封常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策八、使用機(jī)械密封注意事項(xiàng)Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*第一節(jié)密封的形式與分類一、機(jī)械密封的形式與分類：

按彈簧元件旋轉(zhuǎn)或靜止可分為：旋轉(zhuǎn)式內(nèi)裝內(nèi)流非平衡型單端面密封，簡(jiǎn)稱旋轉(zhuǎn)式；靜止式外裝內(nèi)流平衡型單端面密封，簡(jiǎn)稱靜止式。按靜環(huán)位于密封端面內(nèi)側(cè)或外側(cè)可分為：內(nèi)裝式和外裝式。按密封介質(zhì)泄漏方向可分為：內(nèi)流失和外流式。按密封端面的對(duì)數(shù)可分為：?jiǎn)味嗣婧碗p端面。按彈性元件分類：彈簧壓縮式和波紋管式。按介質(zhì)作用在密封端面上的壓力卸荷程度分：平衡式和非平衡式。按彈性元件結(jié)構(gòu)和布置分：?jiǎn)螐椈伞⒍鄰椈?、波紋管、膜片按非接觸式機(jī)械密封結(jié)構(gòu)分類：流體靜壓式、流體動(dòng)壓式、干氣密封式。按密封腔溫度分類：高、中、普、低溫密封。按密封腔壓力分類：超高、高、中、低壓機(jī)械密封。Shijinqiao2011-6

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Hnjqffjsyxgs泵2011-6第一節(jié)密封的形式與分類3*Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第一節(jié)密封的形式與分類4*Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第一節(jié)密封的形式與分類5第一節(jié)密封的形式與分類二、動(dòng)密封

動(dòng)密封分為往復(fù)式動(dòng)密封和旋轉(zhuǎn)式動(dòng)密封兩類。往復(fù)式動(dòng)密封有成型填料密封、填料函密封和脹圈密封。旋轉(zhuǎn)式動(dòng)密封有：運(yùn)動(dòng)件與靜止件直接接觸的接觸式動(dòng)密封；兩者不直接接觸的非接觸式動(dòng)密封；利用添加在密封間隙內(nèi)流體的特殊性質(zhì)達(dá)到密封的半流體動(dòng)密封。

特點(diǎn)：它沒有直接接觸的摩擦副，可以采用較大的密封間隙，因此能密封含有固相雜質(zhì)的介質(zhì)，磨損小，壽命長(zhǎng)，若設(shè)計(jì)合理可以做到接近于零泄露。功率消耗大，必須輔以停車密封。動(dòng)密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本形式。按密封條件與其作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件是否接觸，可以分為接觸式密封和非接觸式密封。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*6第一節(jié)密封的形式與分類有的泵和設(shè)備必須絕對(duì)密封，有的允許少量泄漏，所以應(yīng)根據(jù)工作介質(zhì)的性質(zhì)、溫度、壓力和相對(duì)速度等操作條件以及對(duì)密封性能的要求等選用或設(shè)計(jì)密封的結(jié)構(gòu)型式。一般來說，接觸式密封的密封性能好，但受到摩擦損傷的限制，適用于密封面線速度較低的場(chǎng)合。非接觸式密封的密封性能較差，適用于較高的速度。動(dòng)密封和靜密封實(shí)質(zhì)區(qū)別在于是否存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。7Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*8第一節(jié)密封的形式與分類三、副葉輪流體動(dòng)力密封

所謂的副葉輪流體動(dòng)力密封是指在泵的葉輪后蓋板背面附近同軸反方向安裝一開式葉輪。當(dāng)泵工作時(shí)，副葉輪隨泵主軸一起旋轉(zhuǎn)，副葉輪中的液體也會(huì)一起旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的液體會(huì)產(chǎn)生一個(gè)向外的離心力，這個(gè)離心力一方面頂住流向密封處的液體，降低了密封處的壓力。另一方面阻止介質(zhì)中的固體顆粒進(jìn)入密封的摩擦副中，減少密封磨塊的磨損，延長(zhǎng)了其使用壽命。

在泵中的軸向力主要是由液體作用在葉輪上的壓差力和整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重力所組成，這兩個(gè)力的作用方向是相同的，合力是由兩個(gè)力相加而成。單吸泵的軸向力大，而平衡難度比雙吸泵要難。所以在泵中，軸承容易損壞其原因也是與軸向力大有著很大的關(guān)系。

而如果安裝了副葉輪，除了起到密封作用外，還可以起到降低軸向力的作用。液體作用在副葉輪上壓差力的方向是與上述兩力的合力相反的，這樣可以抵消一部分軸向力，也就起到了延長(zhǎng)軸承壽命的作用。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*第一節(jié)密封的形式與分類但是，使用副葉輪密封系統(tǒng)也有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是在副葉輪上要消耗一部分能量，一般在3%左右，但是只要設(shè)計(jì)合理，完全可以把這部分損失降低到最低限度。為保證動(dòng)力密封停車密封的壽命,減少泵的泄漏量,泵的進(jìn)口壓力應(yīng)有限制,即:

Ps＜10%Pd式中：Ps—泵進(jìn)口壓力(MPa),Pd--泵出口壓力(MPa)。四、填料密封

填料函內(nèi)，以填料與泵軸或軸套直接接觸并充滿填料函，阻止介質(zhì)外漏。對(duì)填料有以下要求：

(1)密封性好；(2)耐腐蝕；(3)摩擦系數(shù)??；(4)適應(yīng)介質(zhì)溫度和壓力。9Shijinqiao2011-6

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Hnjqffjsyxgs泵2011-6第一節(jié)密封的形式與分類填料密封的功能密封的功能防止泄漏和外界空氣進(jìn)入設(shè)備。造成密封泄漏的原因來自兩個(gè)方面：1、密封面上有間隙；2、密封兩側(cè)有壓力差。消除或減小任一因素都可以阻止或減少泄漏。一般而言，消除間隙是防止泄漏的主要途徑。填料密封的機(jī)理填料裝入填料腔內(nèi)，經(jīng)壓蓋對(duì)其做軸向壓縮，當(dāng)軸與填料有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于填料的塑性，使其產(chǎn)生徑向力，并與軸緊密接觸。與此同時(shí)填料中浸漬的潤(rùn)滑劑被擠出，在接觸面間形成油膜。由于接觸狀態(tài)并不是十分均勻，接觸部位便出現(xiàn)“邊界潤(rùn)滑”狀態(tài)，稱之為“軸承效應(yīng)”，而未被接觸的凹部形成小油槽，有較厚的油膜，接觸部位與非接觸部位組成一道不規(guī)則的迷宮，起阻止泄漏的作用，此稱之為“迷宮效應(yīng)”。這就是填料密封的機(jī)理。

填料密封的泄漏不能夠維持“軸承效應(yīng)”和“迷宮效應(yīng)”。即：不能維持良好的潤(rùn)滑和適當(dāng)?shù)膲壕o，或壓的過緊使油膜中斷，造成填料和軸之間干摩擦，最后出現(xiàn)燒毀軸套或出現(xiàn)嚴(yán)重磨損，最終導(dǎo)致填料密封的泄漏。10*Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第一節(jié)密封的形式與分類填料密封泄漏的原因在生產(chǎn)實(shí)踐中，無論填料的形式和結(jié)構(gòu)有多大區(qū)別，均可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)原因：軸及填料箱內(nèi)腔的表面粗糙度沒有達(dá)到圖樣要求。填料本身允許有一定的泄漏量。(參照密封理論)填料箱內(nèi)腔和軸套表面所涂潤(rùn)滑劑不均勻。裝填時(shí)敲擊使填料變形。裝填順序有問題，不符合軟填料在壓蓋附件，硬填料在深部的要求。最外圈填料的作用為抗磨損作用，適當(dāng)再增加1~2圈軟填料。填料密封的調(diào)整要經(jīng)常對(duì)填料的壓緊程度進(jìn)行調(diào)整，以便填料中的潤(rùn)滑劑在運(yùn)行一段時(shí)間后流失，同時(shí)補(bǔ)償填料因體積變化所造成的壓緊力松弛。由于經(jīng)常擠壓填料最終使浸漬劑枯竭，所以定期更換填料是必要的。11*Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第一節(jié)密封的形式與分類允許泄漏量ml/min軸徑mm25405060起動(dòng)30分鐘內(nèi)24305860正常運(yùn)行8101620軸徑mm＜2020~3535~5050~7575~110110~150150~200＞200填料邊寬(正方形)mm56101316192225壓力MPa0.10.51若壓力較高時(shí)可采用雙填料箱填料圈數(shù)3~44~55~7填料密封的泄漏量為了維持液膜和帶走摩擦熱，有意讓填料處有少量的泄漏是必要的。一般填料密封允許泄漏量可參照下表：注：表中內(nèi)容適用于軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。填料的選擇12*第一節(jié)密封的形式與分類Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6填料的合理裝填與使用1.清潔填料內(nèi)腔，檢查表面是否有劃傷、毛刺現(xiàn)象。2.用百分表檢查軸在密封部位的徑向圓跳動(dòng)量，其公差應(yīng)在允許范圍內(nèi)。3.填料腔內(nèi)應(yīng)涂填料劑或與介質(zhì)相適應(yīng)的潤(rùn)滑劑。4.在填料使用時(shí)，應(yīng)先取一根與軸徑同樣尺寸的木棒，將其纏繞在上面，再用刀切斷，切口最好成45°斜面。5.填料應(yīng)逐根填裝，不可一次裝填幾根。當(dāng)填料總根數(shù)為4~8根時(shí)，裝填時(shí)應(yīng)使接口相互錯(cuò)開90°；兩根填料錯(cuò)開180°；3~6根錯(cuò)開120°；以防通過切口泄漏。6.最后一根裝完后，應(yīng)用壓蓋壓緊，但壓力不應(yīng)過大。同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，7.使裝配后的壓緊力趨于拋物線分布。然后略為松動(dòng)一下壓蓋，裝填即算完畢。8.進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，以檢查是否達(dá)到密封要求和驗(yàn)證發(fā)熱程度。若不能密封，可將填料壓緊一些；若發(fā)熱過大，將它再放松一些。9.應(yīng)經(jīng)常檢查泄漏情況，如發(fā)現(xiàn)泄漏超過允許值時(shí)，應(yīng)及時(shí)壓緊調(diào)整。軸的磨損、彎曲、偏心是造成泄漏的主要原因。應(yīng)定期檢查軸承的使用情況，并盡可能將將填料裝在軸承不遠(yuǎn)處，軸的允許徑向圓跳動(dòng)量最好在d/100mm以下。10.軟硬不同的填料使用時(shí)會(huì)有良好的效果，但裝填時(shí)硬填料應(yīng)在深部，軟填料應(yīng)在壓蓋附近。11.填料應(yīng)定期更新。拆裝時(shí)應(yīng)注意不得劃傷填料箱內(nèi)壁和軸套的表面。12.當(dāng)填料與填料腔尺寸不符時(shí)，嚴(yán)禁用錘子把填料敲扁。13第一節(jié)密封的形式與分類常用填料有：

(1)石棉盤根：石棉盤根，耐溫和耐腐蝕性能都很好，但單獨(dú)使用時(shí)，密封效果不佳，所以總是浸漬或附加其他材料。油浸石棉盤根：它的基本結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是扭制，另一種是編結(jié)。又可分圓形和方形。

(2)聚四氟乙烯編織盤根：將聚四氟乙烯細(xì)帶編織為盤根，有極好的耐腐蝕性能，又可用于深冷介質(zhì)。

(3)橡膠O形圈：在低壓狀態(tài)下，密封效果良好。使用溫度受限制，如天然橡膠只能用于60℃。

(4)塑料成型填料：一般做成三件式，也可做成其他形狀。所用塑料以聚四氟乙烯為多，也有采用尼龍66和尼龍1010的。14Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*第一節(jié)密封的形式與分類

此外，使用單位根據(jù)自己的需要，常常探索各種有效的填料形式。例如，在250℃蒸氣閥門中，用石棉盤根和鉛圈交替迭合，漏汽情況就會(huì)減輕；有的閥門，介質(zhì)經(jīng)常變換，如以石棉盤根和聚四氟乙烯生料帶共同使用，密封效果便好些。為減輕對(duì)軸套的摩擦，有的場(chǎng)合，可以加二硫化鉬(M0S2)或其他潤(rùn)滑劑。目前，對(duì)新穎填料，正進(jìn)行著探索。例如用聚丙烯腈纖維經(jīng)聚四氟乙烯乳液浸漬，又經(jīng)預(yù)氧化后，在模具中燒結(jié)壓制，可以得到密封性能優(yōu)異的成型填料；又如用不銹鋼薄片與石棉制成波形填料，可耐高溫、高壓與腐蝕。15Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6**第一節(jié)密封的形式與分類五、波紋管密封隨著化學(xué)工業(yè)和原子能工業(yè)的迅速發(fā)展，易燃、易爆、劇毒和帶放射性的物質(zhì)增多，對(duì)泵密封有了更嚴(yán)格的要求，有的場(chǎng)合已無法使用填料密封，因此產(chǎn)生了新的密封形式－波紋管密封。這種密封不需填料，所以也叫無填料密封。

六、迷宮密封迷宮密封是在轉(zhuǎn)軸周圍設(shè)若干個(gè)依次排列的環(huán)行密封齒，齒與齒之間形成一系列截流間隙與膨脹空腔，被密封介質(zhì)在通過曲折迷宮的間隙時(shí)產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)而達(dá)到阻漏的目的。

七、干氣密封八、各種密封墊片16Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6機(jī)械密封與軟填料密封比

優(yōu)點(diǎn)：

1）密封可靠，在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄露量很小，其泄露約為軟填料密封的1%；

2）

使用壽命長(zhǎng)，在油、水介質(zhì)中一般可達(dá)1～2年或更長(zhǎng)，在化工介質(zhì)中一般能工作半年以上；

3）

擦功率消耗小，其摩擦功率僅為軟填料密封的10%～50%；

4）

軸或軸套基本上不磨損；

5）

維修周期長(zhǎng)，端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償，一般情況下不需經(jīng)常性維修；

6）

抗振性好，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感；

7）

適用范圍廣，機(jī)械密封能用于高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉(zhuǎn)頻率，以及各種腐蝕介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)的密封。

缺點(diǎn)：

1）較復(fù)雜，對(duì)加工要求高；

2）安裝與更換比較麻煩，要求工人有一定的技術(shù)水平；

3）發(fā)生偶然性事故時(shí)，處理較困難；

4）價(jià)高。

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Hnjqffjsyxgs泵2011-6*17第二節(jié)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)及原理1.機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)及原理

機(jī)械密封通常由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。其中動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面組成一對(duì)摩擦副，動(dòng)環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上，并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力，可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也保持端面貼合，保證密封介質(zhì)不外漏，并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*18第二節(jié)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)及原理2.機(jī)械密封的構(gòu)件及作用密封元件起密封動(dòng)環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用，同時(shí)對(duì)泵的振動(dòng)、沖擊起緩沖作用。機(jī)械密封在實(shí)際運(yùn)行中不是一個(gè)孤立的部件，它是與泵的其它零部件一起組合起來運(yùn)行的，同時(shí)通過其基本原理可以看出，機(jī)械密封的正常運(yùn)行是有條件的，例如：泵軸的竄量不能太大，否則摩擦副端面不能形成正常要求的比壓；機(jī)械密封處的泵軸不能有太大的撓度，否則端面比壓會(huì)不均勻等等。只有滿足類似這樣的外部條件，再加上良好的機(jī)械密封自身性能，才能達(dá)到理想的密封效果。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*1920第二節(jié)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)及原理1、動(dòng)環(huán)和靜環(huán)

（1）作用：保持密封面緊密貼合組成密封面防止介質(zhì)泄漏。（2）要求：具有良好的耐磨性和耐腐蝕性；動(dòng)環(huán)要有良好的追隨性（自

動(dòng)補(bǔ)償密封面的磨損）；動(dòng)、靜環(huán)具有浮動(dòng)性，起緩沖作用。2、彈性元件（彈簧、波紋管、蛇形套等）（1）作用：起預(yù)緊、補(bǔ)償及緩沖的作用，（2）要求：使密封面產(chǎn)生一個(gè)合理的比壓，保證端面摩擦副良好的貼合和動(dòng)環(huán)的追隨性，材料要求耐腐蝕和疲勞。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*21第二節(jié)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)及原理3、輔助元件（O型圈、V性圈、楔形環(huán)等）（1）作用：主要起靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的密封作用，同時(shí)起浮動(dòng)和緩沖作用（2）要求：耐熱或耐寒并能與介質(zhì)相容4、傳動(dòng)件（傳動(dòng)銷、傳動(dòng)環(huán)、傳動(dòng)座等）（1）作用：將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動(dòng)環(huán)（2）要求：材料耐磨耐腐5、緊固件（緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套）（1）作用：起到靜、動(dòng)環(huán)的定位，固緊作用，保證摩擦副密封面處于正確的位置，并保持良好貼合的彈簧比壓。（2）要求：注意安裝密封環(huán)的導(dǎo)向測(cè)角和壓縮量。Shijinqiao2011-6

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Hnjqffjsyxgs泵2011-6第二節(jié)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)及原理典型的機(jī)械密封注：1.這些圖只表示典型結(jié)構(gòu)，并不代表任何具體的設(shè)計(jì)或密封牌號(hào)。2.對(duì)必要的接頭，參看相應(yīng)的管路布置方案圖。22第三節(jié)機(jī)械密封的失效機(jī)械密封失效受外部條件的影響較多：3.1泵軸的軸向竄量大

機(jī)械密封的密封面要有一定的比壓，這樣才能起到密封作用，這就要求機(jī)械密封的彈簧要有一定的壓縮量，給密封端面一個(gè)推力，旋轉(zhuǎn)起來使密封面產(chǎn)生密封所要求的比壓。為了保證這一個(gè)比壓，機(jī)械密封要求泵軸不能有太大的竄量，一般要保證在0.5mm以內(nèi)。但在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于設(shè)計(jì)的不合理，往往泵軸產(chǎn)生很大的竄量，對(duì)機(jī)械密封的使用是非常不利的。這種現(xiàn)象往往出現(xiàn)在多級(jí)離心泵中，尤其是在泵啟動(dòng)過程中，竄量比較大。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*23第三節(jié)機(jī)械密封的失效3.2磨損后軸向竄量大泵經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，平衡盤與平衡環(huán)摩擦磨損，間隙隨著增大，機(jī)械密封軸向竄量不斷增加。由于軸向力的作用，吸入側(cè)的密封面的壓緊力增加，密封面磨損加劇，直至密封面損壞，失去密封作用。吐出側(cè)的機(jī)械密封，隨著平衡盤的磨損，轉(zhuǎn)子部件的軸向竄量大于密封要求的軸向竄量，密封面的壓緊力減小，達(dá)不到密封要求，最終使泵兩側(cè)的機(jī)械密封全部失去密封作用。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*24第三節(jié)機(jī)械密封的失效3.3軸向力偏大

機(jī)械密封在使用過程中是不能夠承受軸向力的，若存在軸向力，對(duì)機(jī)械密封的影響是嚴(yán)重的。有時(shí)由于泵的軸向力平衡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理及制造、安裝、使用等方面的原因，造成軸向力沒有被平衡掉。機(jī)械密封承受一個(gè)軸向力，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)密封壓蓋溫度將偏高，對(duì)于聚丙烯類的介質(zhì)，在高溫下會(huì)被熔融，因此泵啟動(dòng)后很快就失去密封效果，泵靜止時(shí)則密封端面出現(xiàn)間斷的噴漏現(xiàn)象。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*25第三節(jié)機(jī)械密封的失效3.4泵軸的撓度偏大

機(jī)械密封又稱端面密封，是一種旋轉(zhuǎn)軸向的接觸式動(dòng)密封，它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下，兩個(gè)垂直于軸心線的密封端面緊密貼合、相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到密封效果，因此要求兩個(gè)密封之間要受力均勻。但由于泵產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不合理，泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在機(jī)械密封安裝處產(chǎn)生的撓度較大，使密封面之間的受力不均勻，導(dǎo)致密封效果不好。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*26第三節(jié)機(jī)械密封的失效3.5沒有輔助沖洗系統(tǒng)或輔助沖洗系統(tǒng)設(shè)置不合理

機(jī)械密封的輔助沖洗系統(tǒng)是非常重要的，它可以有效地保護(hù)密封面，起到冷卻、潤(rùn)滑、沖走雜物等作用。有時(shí)設(shè)計(jì)員沒有合理地配置輔助沖洗系統(tǒng)，達(dá)不到密封效果；有時(shí)雖然設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)了輔助系統(tǒng)，但由于沖洗液中有雜質(zhì)，沖洗液的流量、壓力不夠，沖洗口位置設(shè)計(jì)不合理等原因，也同樣達(dá)不到密封效果。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*27第三節(jié)機(jī)械密封的失效3.6

振動(dòng)偏大機(jī)械密封振動(dòng)偏大，最終導(dǎo)致失去密封效果。但機(jī)械密封振動(dòng)偏大的原因往往不是機(jī)械密封本身的原因，泵的其它零部件是產(chǎn)生振動(dòng)的根源，如泵軸設(shè)計(jì)不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯(lián)軸器的平行度差、徑向力大、汽蝕等原因。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*28第三節(jié)機(jī)械密封的失效3.7泵汽蝕的原因

由于裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理以及泵進(jìn)口汽蝕性能不好、泵的轉(zhuǎn)速偏高，在泵的入口處發(fā)生局部汽蝕，汽蝕發(fā)生后，水中會(huì)有氣泡，它一方面會(huì)沖擊機(jī)械密封面的外表面，使其表面出現(xiàn)破損；另一方面會(huì)使動(dòng)靜環(huán)的吻合面的流動(dòng)膜中也含有氣泡，不能形成穩(wěn)定的流動(dòng)膜，造成動(dòng)靜環(huán)的吻合面的干摩擦，使機(jī)械密封裝置損壞。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*29第三節(jié)機(jī)械密封的失效3.8

機(jī)械加工精度不夠

機(jī)械加工精度不夠，原因有很多，有的是機(jī)械密封本身的加工精度不夠，這方面的原因容易引起人們的注意，也容易找到。但有時(shí)是泵其它部件的加工精度不夠，這方面的原因，不容易引起人們的注意。例如：泵軸、軸套、泵體、密封腔體的加大精度不夠等原因。這些原因的存在對(duì)機(jī)械密封的密封效果是非常不利的。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*30第三節(jié)機(jī)械密封的失效3.9機(jī)械密封的磨損1、粘著磨損：兩種滑動(dòng)摩擦副材料表面力互相吸引所形成的。2、磨料磨損：兩個(gè)粗糙的表面發(fā)生碾削作用或由于密封縫隙中外來雜物充做磨料所引起的。3、磨蝕磨損：由于化學(xué)腐蝕所引起的縫隙溫度高時(shí)最容易發(fā)生這類磨損。4、表面疲勞磨損：滑動(dòng)表面的疲勞裂紋和熱應(yīng)力裂紋所引起的。5、沖蝕（刷）磨損：由于液體或氣體高速流動(dòng)產(chǎn)生剝蝕作用造成的。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*31*Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第三節(jié)機(jī)械密封的失效3.10機(jī)械密封的腐蝕

(1)

金屬環(huán)表面均勻腐蝕。

機(jī)械密封在運(yùn)行中如果金屬環(huán)表面接觸腐蝕介質(zhì)，而金屬本身又不耐腐蝕，就會(huì)產(chǎn)生表面腐蝕，其現(xiàn)象是泄漏、早期磨損、破壞、發(fā)聲等。金屬表面均勻腐蝕有成膜和無膜兩種形態(tài)，無膜的金屬腐蝕很危險(xiǎn)，腐蝕過程以一定的速度進(jìn)行，這主要是選材錯(cuò)誤造成的；成膜的腐蝕，其鈍化膜通常具有保護(hù)作用的特性，但金屬密封環(huán)所用材料，如不銹鋼、鈷、鉻合金等，其表面的鈍化膜在端面摩擦中被破壞后，在缺氧條件下新膜很難生成，使電偶腐蝕加劇。32*

(2)

金屬環(huán)應(yīng)力腐蝕破裂。

金屬在腐蝕和拉應(yīng)力的同時(shí)作用下，首先在薄弱區(qū)產(chǎn)生裂紋，進(jìn)而向縱深發(fā)展，產(chǎn)生破裂，這種破裂稱為應(yīng)力腐蝕破裂。選用堆焊硬質(zhì)合金及鑄鐵、碳化鎢、碳化鈦等密封環(huán)，容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕破裂。在機(jī)械密封中密封環(huán)產(chǎn)生的裂紋一般是徑向放射發(fā)散型的，可以是一條或多條。這些裂縫延伸擴(kuò)展至整個(gè)密封端面，加速了端面的磨損，進(jìn)而使泄漏量增加。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第三節(jié)機(jī)械密封的失效33*(3)

石墨環(huán)的腐蝕。石墨浸漬劑的性質(zhì)決定了浸漬石墨的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和應(yīng)用溫度等。用樹脂浸漬的石墨環(huán)，它的腐蝕有三個(gè)原因：一是當(dāng)端面過熱，溫度＞180℃時(shí)，浸漬的樹脂會(huì)分解和碳化而析離石墨環(huán)，使環(huán)耐磨性下降；二是浸漬的樹脂若選擇不當(dāng)，就會(huì)在介質(zhì)中發(fā)生化學(xué)變化，也使耐磨性下降；三是樹脂浸漬深度不夠，機(jī)械密封在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中石墨環(huán)的浸漬層磨去后，耐磨性及耐腐蝕性能下降。建立密封潤(rùn)滑及冷卻系統(tǒng)，選擇耐蝕的浸漬樹脂，采用高壓浸漬，增加浸漬深度是非常必要的。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第三節(jié)機(jī)械密封的失效34*Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第三節(jié)機(jī)械密封的失效

⑷

石墨環(huán)的氧化。在氧化性的介質(zhì)中，端面在干摩擦或冷卻不良時(shí)，產(chǎn)生350-400℃的溫度能使石墨環(huán)與氧發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生CO2氣體，可使端面變粗糙，甚至破裂。非金屬環(huán)在化學(xué)介質(zhì)和應(yīng)力的同時(shí)作用下也會(huì)破裂。

⑸

聚四氟乙烯(F4)密封環(huán)的腐蝕。

F4填充如玻璃纖維、石墨粉、金屬粉等以提高其耐溫性、耐磨性。填充F4環(huán)的腐蝕主要是指填充物的選擇性腐蝕、溶出或變質(zhì)破壞（例如在氫氟酸中，玻璃纖維分子熱腐蝕），所以填充何物應(yīng)視具體情況而定。

⑹輔助密封圈的腐蝕。橡膠種類不同其耐蝕性亦不同。由于橡膠的腐蝕、老化，其失效的橡膠遭腐蝕后35*Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第三節(jié)機(jī)械密封的失效表面變粗糙且失去彈性，容易斷裂。橡膠耐油性因品種而異，不耐油的橡膠易脹大、摩擦力增大，浮動(dòng)性不好，使密封失效。橡膠與F4耐溫性差，硅橡膠耐溫性最好可在200℃使用。

⑺與輔助密封圈接觸部位的腐蝕。機(jī)械密封動(dòng)環(huán)、軸套、靜環(huán)、靜環(huán)座，與橡膠或F4輔助密封圈接觸處沒有大的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該處料液相對(duì)靜止易形成死角，會(huì)對(duì)與之接觸的金屬軸套、動(dòng)環(huán)、靜環(huán)座及密封體等造成了特種腐蝕，主要有縫隙腐蝕、摩振腐蝕、接觸腐蝕，三種腐蝕同時(shí)存在，交替進(jìn)行，所以腐蝕面較寬、較深。觀察其表面深度在1-1.5倍密封圈直徑，腐蝕深度不小于0.01mm時(shí)，密封泄漏就嚴(yán)重了。36*Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第三節(jié)機(jī)械密封的失效腐蝕的名詞術(shù)語解釋：1、應(yīng)力強(qiáng)度因子：反應(yīng)裂紋尖端區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度的物理量。它和裂紋大小、開關(guān)以及外應(yīng)力有關(guān)。2、金屬構(gòu)件在連接件或焊接接頭缺限處可能出現(xiàn)狹窄的縫隙，其縫寬一般在0.025~0.1mm，足以使電解溶液進(jìn)入，使縫隙內(nèi)金屬縫外金屬構(gòu)成短路原電池，并且在縫內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕，這種局部腐蝕就稱為縫隙腐蝕。3、接觸腐蝕：又稱為電偶腐蝕。兩種不同的金屬相互接觸而同時(shí)處于電解質(zhì)中所產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。由于它們構(gòu)成自發(fā)電池，故受腐蝕的是較活潑的及作為陽極的金屬。例如，用鐵鉚釘聯(lián)結(jié)的銅板在潮濕的空氣中即發(fā)生接觸腐蝕，鐵為陽極，發(fā)生溶解而被腐蝕。接觸腐蝕通常可用電鍍、涂刷涂料、加入緩蝕劑等來防止。37第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除一、外部因素4.1消除軸向力偏大的措施合理地設(shè)計(jì)軸向力平衡機(jī)構(gòu)，使之能夠真正充分地平衡掉軸向力，給機(jī)械密封創(chuàng)造一個(gè)良好的條件。對(duì)于一些電廠、石油、化工等領(lǐng)域應(yīng)用的重要產(chǎn)品，在產(chǎn)品出廠之前，必須做到臺(tái)臺(tái)試驗(yàn)檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。有些重要的泵可以在轉(zhuǎn)子上設(shè)計(jì)一個(gè)軸向測(cè)力環(huán)，對(duì)軸向力的大小進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*38第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除4.2消除泵軸竄量大的措施

合理地設(shè)計(jì)軸向力的平衡裝置，消除軸向竄量。為了滿足這一要求，對(duì)于多級(jí)離心泵，比較理想的設(shè)計(jì)方案有兩個(gè)：一個(gè)是平衡盤加軸向止推軸承，由平衡盤平衡軸向力，由軸向止推軸承對(duì)泵軸進(jìn)行軸向限位；另一個(gè)是平衡鼓加軸向止推軸承，由平衡鼓平衡掉大部分軸向力，剩余的軸向力由止推軸承承擔(dān)，同時(shí)軸向止推軸承對(duì)泵軸進(jìn)行軸向限位。第二種方案的關(guān)鍵是合理地設(shè)計(jì)平衡鼓，使之能夠真正平衡掉大部分軸向力。對(duì)于其它單級(jí)泵、中開泵等產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)時(shí)采取一些措施保證泵軸的竄量在機(jī)械密封所要求的范圍之內(nèi)，葉輪后盤設(shè)置平衡孔等。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*39第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除4.3

消除泵軸撓度偏大的措施這種現(xiàn)象大多存在臥式多級(jí)離心泵中，在設(shè)計(jì)時(shí)采取以下措施：

(1)減少兩端軸承之間的距離。泵葉輪的級(jí)數(shù)不要太多，在泵總揚(yáng)程要求較高的情況下，盡量提高每級(jí)葉輪的揚(yáng)程，減少級(jí)數(shù)。(2)增加泵軸的直徑。在設(shè)計(jì)泵軸直徑的時(shí)候，不要簡(jiǎn)單地僅考慮傳遞功率的大小，而要考慮機(jī)械密封、軸撓度、起動(dòng)方法和有關(guān)慣性負(fù)荷、徑向力等因素。很多設(shè)計(jì)員沒有充分認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。(3)提高泵軸材料的等級(jí)。(4)泵軸設(shè)計(jì)完成后，對(duì)泵軸的撓度要進(jìn)行校核檢驗(yàn)計(jì)算。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*40第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除4.4

增加輔助沖洗系統(tǒng)

在條件允許的情況下，盡量設(shè)計(jì)輔助沖洗系統(tǒng)。沖洗壓力一般要求高于密封腔壓力0.10～0.11MPa，如果輸送介質(zhì)屬于易汽化的，則應(yīng)高于汽化壓力0.1175～0.12MPa。密封腔壓力要根據(jù)每種泵的結(jié)構(gòu)型式、系統(tǒng)壓力等因素來計(jì)算。軸封腔壓力很高時(shí)或者壓力幾乎接近該密封使用最高極限時(shí)，也可由密封腔引液體至低壓區(qū)，使軸封液體流動(dòng)以帶走摩擦熱。根據(jù)不同的工況，推薦的沖洗量不一樣，以略低于介質(zhì)溫度為好。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*4142第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除

根據(jù)每種泵的操作條件，合理地配置管路和附件。如：冷卻器、孔板、過濾器、加熱器、閥門、流量指示器、壓力表、溫度表等。實(shí)際上密封的可靠性和壽命，在很大程度上取決于密封輔助系統(tǒng)的配置。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除4.5消除泵進(jìn)口汽蝕的措施

(1)提高泵的汽蝕性能水平，滿足現(xiàn)場(chǎng)裝置的汽蝕性能要求。(2)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)裝置的要求要與泵汽蝕性能水平匹配。(3)現(xiàn)場(chǎng)安裝和工況調(diào)節(jié)要給泵創(chuàng)造有利的條件。4.6消除泵振動(dòng)的措施

(1)泵產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中，要充分分析振動(dòng)的來源，以消除振動(dòng)源。(2)泵產(chǎn)品的制造裝配過程中，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程去執(zhí)行，消除振動(dòng)源。(3)泵、電機(jī)、底座、現(xiàn)場(chǎng)管路等輔助設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，要嚴(yán)格把關(guān)，消除振動(dòng)源。(4)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、操作、維修、調(diào)節(jié)時(shí)，嚴(yán)格把關(guān)，消除振動(dòng)源。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*43第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除4.7結(jié)束語

泵用機(jī)械密封排除故障時(shí)，不僅要考慮機(jī)械密封本身的影響因素，而且要考慮機(jī)械密封外部的各種影響因素。在實(shí)際工作中要注意以下幾個(gè)問題：

(1)在泵產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中要充分考慮到泵其它零部件以及現(xiàn)場(chǎng)其它設(shè)備對(duì)機(jī)械密封的使用效果的影響，為機(jī)械密封創(chuàng)造一個(gè)良好的外部條件。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*4445第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除(2)增加對(duì)機(jī)械密封輔助系統(tǒng)的重要作用的認(rèn)識(shí)，盡可能配備完善的機(jī)械密封輔助系統(tǒng)，以提高密封效果。(3)對(duì)重要泵產(chǎn)品的機(jī)械密封，要增加保護(hù)措施，提高密封質(zhì)量，減少密封質(zhì)量事故。(4)分析機(jī)械密封的質(zhì)量事故的原因時(shí)，要充分考慮到泵的其它零部件對(duì)機(jī)械密封運(yùn)行的影響，采取措施不斷提高機(jī)械密封的效果。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除二、機(jī)封方面1、端面摩擦副的密封面處：光潔度要求▽10~▽11，不平直度＜0.9微米。注意耐磨耐腐，選用合適的及何參數(shù)和性能參數(shù)。2、靜環(huán)與壓蓋的輔助密封件處：“O”形圈太硬，浮動(dòng)性和緩沖性差。3、動(dòng)環(huán)與軸（或軸套）的輔助密封件處：防止銹蝕，水垢或化學(xué)反應(yīng)物料堆積而造成動(dòng)環(huán)不能動(dòng)。一般污水、結(jié)晶介質(zhì)要選用雙端面機(jī)封。4、壓蓋與密封體（后蓋）之間靜密封。5、軸套與軸的靜密封。6、動(dòng)、靜環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)也可能在配合處泄漏。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*46*Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第四節(jié)機(jī)械密封的故障排除三、防范措施

1、選材。

環(huán)境不同，選材不同，既要照顧選材的一致性，又要照顧環(huán)境腐蝕差異；溫度、濃度、壓力不同，選材不同；同一介質(zhì)溫度，濃度、壓力不同，腐蝕情況各異，要對(duì)腐蝕性有所了解，酌情選材；腐蝕形式不同，選材不同。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

①避免與介質(zhì)接觸的設(shè)計(jì)。采用內(nèi)裝式、外裝式、隔離液等機(jī)械密封，涂層、保護(hù)套也可起到與介質(zhì)隔離的作用。②端面設(shè)計(jì)。采用鑲嵌結(jié)構(gòu)，端面為壓應(yīng)力，可避免應(yīng)力腐蝕破裂。③彈簧防腐設(shè)計(jì)。從結(jié)構(gòu)上使彈簧不與介質(zhì)接觸是較好的方法，如外裝上噴涂保護(hù)層、加保護(hù)套等。改旋轉(zhuǎn)型為靜止結(jié)構(gòu)。④輔助密封圈。只要縫隙足夠小，所有材料都可能產(chǎn)生縫隙腐蝕。波紋管與軸套接觸面寬且取消輔助密封圈，是一種好的密封。

47第五節(jié)機(jī)械密封的安裝與維修機(jī)封種類繁多，型號(hào)各異，泄漏點(diǎn)主要有五處：

（1）軸套與軸間的密封；

（2）動(dòng)環(huán)與軸套間的密封；

（3）動(dòng)、靜環(huán)間密封；

（4）對(duì)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(shí)，相對(duì)困難些。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷，須在長(zhǎng)期管理、維修實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對(duì)泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判，才能得出正確結(jié)論。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*4849第五節(jié)機(jī)械密封的安裝與維修

1、機(jī)械密封維修時(shí)，在拆除軸套前應(yīng)測(cè)量其相對(duì)位置尺寸并記錄，以確保機(jī)械密封壓縮量的準(zhǔn)確調(diào)整。

2、檢查泵軸向竄量，不允許超過±0.5mm,如有軸套，不允許軸套有軸向移動(dòng)。

3、檢查安裝機(jī)械密封的軸或軸套的徑向跳動(dòng)是否在允許值內(nèi)。

軸或軸套直徑（mm）16~2830~6065~8085~100徑向跳動(dòng)允差(mm)0.060.080.100.12Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*50第五節(jié)機(jī)械密封的安裝與維修

4、檢查機(jī)械密封泄漏量應(yīng)在下表允許值范圍內(nèi)。軸或軸套直徑（mm）介質(zhì)壓力MPa平均泄漏量ml/h≤500~2≤82~5≤8＞500~2≤102~5≤5Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*第六節(jié)機(jī)械密封泄漏原因分析1．泵安裝調(diào)試時(shí)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(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題；泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、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(dòng)盤車觀察，若泄漏量無明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問題；如盤車時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動(dòng)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(shí)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。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*51第六節(jié)機(jī)械密封泄漏原因分析2．試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏。

泵用機(jī)械密封經(jīng)過靜壓測(cè)試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)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(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。所以，不允許脫液運(yùn)轉(zhuǎn)，注意彈簧旋向，靜環(huán)壓入要平，用力要均勻，防止應(yīng)力產(chǎn)生。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*52第六節(jié)機(jī)械密封泄漏原因分析3.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?，F(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離；（2）對(duì)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷；（3）動(dòng)環(huán)密封圈過緊，彈簧無法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮；（4）靜環(huán)密封圈過松，當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí)，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；（5）工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副，探傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面；（6）設(shè)計(jì)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(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)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。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*53第六節(jié)機(jī)械密封泄漏原因分析4．正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏。

離心泵在運(yùn)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(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞；

（2）對(duì)泵實(shí)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(duì)較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，重新起動(dòng)時(shí)沒有手動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，往往會(huì)釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*54第六節(jié)機(jī)械密封泄漏原因分析

機(jī)械密封的認(rèn)識(shí)誤區(qū)1．彈簧壓縮量越大密封效果越好。其實(shí)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(dòng)環(huán)端面的能力，導(dǎo)致密封失效。2．動(dòng)環(huán)密封圖越緊越好。其實(shí)動(dòng)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(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力，在工況變化頻繁時(shí)無法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整；三是彈簧過度疲勞易損壞；四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形，影響密封效果。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*55第六節(jié)機(jī)械密封泄漏原因分析

機(jī)械密封的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

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(duì)較緊密封效果會(huì)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)。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*56第六節(jié)機(jī)械密封泄漏原因分析

機(jī)械密封的認(rèn)識(shí)誤區(qū)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(shí)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(zhǎng)等都會(huì)導(dǎo)致軸間泄漏。鎖母鎖緊過度只會(huì)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(yùn)轉(zhuǎn)中鎖母會(huì)自動(dòng)適時(shí)鎖緊，使軸間始終處于良好密封狀態(tài)。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*57第六節(jié)機(jī)械密封泄漏原因分析

機(jī)械密封的認(rèn)識(shí)誤區(qū)5．新的比舊的好。相對(duì)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(shí)，配合尺寸誤差較大會(huì)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?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長(zhǎng)時(shí)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(shí)，有時(shí)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(fèi)又可以驗(yàn)證自己的故障判斷能力，積累維修經(jīng)驗(yàn)提高檢修質(zhì)量。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*58第七節(jié)常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策㈠機(jī)械密封亦稱端面密封,其有一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面,該端面在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)械外彈力的作用下,依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合,并相對(duì)滑動(dòng),從而防止流體泄漏。一、常見的滲漏現(xiàn)象

機(jī)械密封滲漏的比例占全部維修泵的50%以上,機(jī)械密封的運(yùn)行好壞直接影響到水泵的正常運(yùn)行,現(xiàn)總結(jié)分析如下：Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*59第七節(jié)常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策㈡1.密封面潤(rùn)滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

對(duì)策:

油室腔內(nèi)潤(rùn)滑油面高度應(yīng)加到高于動(dòng)、靜環(huán)密封面。

2.轉(zhuǎn)子周期性振動(dòng)。原因是定子與上、下端蓋未對(duì)中或葉輪和主軸不平衡,汽蝕或軸承損壞(磨損),這種情況會(huì)縮短密封壽命和產(chǎn)生滲漏。

對(duì)策:可根據(jù)維修標(biāo)準(zhǔn)來糾正上述問題。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*60第七節(jié)常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策㈢二、由于壓力產(chǎn)生的滲漏

(1)高壓和壓力波造成的機(jī)械密封滲漏由于彈簧比壓力及總比壓設(shè)計(jì)過大和密封腔內(nèi)壓力超過3MPa時(shí),會(huì)使密封端面比壓過大,液膜難以形成,密封端面磨損嚴(yán)重,發(fā)熱量增多,造成密封面熱變形。

對(duì)策:

在裝配機(jī)封時(shí),彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行,不允許有過大或過小的現(xiàn)象,高壓條件下的機(jī)械密封應(yīng)采取措施。為使端面受力合理,盡量減小變形,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,選用可的傳動(dòng)方式,如鍵、銷等。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*61第七節(jié)常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策㈣(2)真空狀態(tài)運(yùn)行造成的機(jī)械密封滲漏泵在起動(dòng)、停機(jī)過程中,由于泵進(jìn)口堵塞,抽送介質(zhì)中含有氣體等原因,有可能使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓,密封腔內(nèi)若是負(fù)壓,會(huì)引起密封端面干摩擦,內(nèi)裝式機(jī)械密封會(huì)產(chǎn)生漏氣(水)現(xiàn)象,真空密封與正壓密封的不同點(diǎn)在于密封對(duì)象的方向性差異,而且機(jī)械密封也有其某一方向的適應(yīng)性。

對(duì)策:

采用雙端面機(jī)械密封,這樣有助于改善潤(rùn)滑條件,提高密封性能。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6*62第七節(jié)常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策㈤三、由于介質(zhì)引起的滲漏

(1)大多數(shù)潛污泵機(jī)械密封拆解后,靜環(huán)和動(dòng)環(huán)的輔助密封件無彈性,有的已經(jīng)腐爛,造成了機(jī)封的大量滲漏甚至有磨軸的現(xiàn)象。由于高溫、污水中的弱酸、弱堿對(duì)靜環(huán)和動(dòng)環(huán)輔助橡膠密封件的腐蝕作用,造成了機(jī)械滲漏過大,動(dòng)、靜環(huán)橡膠密封圈材料為丁腈—40,不耐高溫,不耐酸堿,當(dāng)污水為酸性堿性時(shí)易腐蝕。

對(duì)策:

對(duì)腐蝕性介質(zhì),橡膠件應(yīng)選用耐高溫、耐弱酸、弱堿的氟橡膠。

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Hnjqffjsyxgs泵2011-6*63第七節(jié)常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策㈥(2)固體顆粒雜質(zhì)引起的機(jī)械密封滲漏如果固體顆粒進(jìn)入密封端面,將會(huì)劃傷或加快密封端面的磨損,水垢和油污在軸(套)表面的堆積速度超過摩擦副的磨損速度,致使動(dòng)環(huán)不能補(bǔ)償磨耗位移,硬對(duì)硬摩擦副的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命要比硬對(duì)石墨摩擦副的長(zhǎng),因?yàn)楣腆w顆粒會(huì)嵌入石墨密封環(huán)的密封面內(nèi)。

對(duì)策:

在固體顆粒容易進(jìn)入的位置應(yīng)選用碳化鎢對(duì)碳化鎢摩擦副的機(jī)械密封。

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Hnjqffjsyxgs泵2011-6*64第七節(jié)常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策㈦四、因其他問題引起的機(jī)械密封滲漏

機(jī)械密封中還存在設(shè)計(jì)、選擇、安裝、運(yùn)行等不夠合理的地方。

(1)彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進(jìn)行，不允許有過大或過小的現(xiàn)象，誤差±2mm，壓縮量過大增加端面比壓，摩擦熱量過多，造成密封面熱變形和加速端面磨損，壓縮量過小動(dòng)靜環(huán)端面比壓不足，則不能密封。

(2)安裝動(dòng)環(huán)密封圈的軸(或軸套)端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋(或殼體)的端面應(yīng)倒角并修光，以免裝配時(shí)碰傷動(dòng)靜環(huán)密封圈。

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Hnjqffjsyxgs泵2011-6*65*(3)維護(hù)與使用

建立密封潤(rùn)滑液及冷卻系統(tǒng)，并經(jīng)常更換密封潤(rùn)滑液及冷卻液，加強(qiáng)對(duì)端面冷卻。檢修與安裝時(shí)，嚴(yán)禁敲擊密封件，以防止局部相變而為腐蝕提供條件。密封件安裝前，應(yīng)嚴(yán)格地清洗干凈。Shijinqiao2011-6

Hnjqffjsyxgs泵2011-6第七節(jié)常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策㈦66第七節(jié)常見滲漏現(xiàn)象及對(duì)策㈧五、結(jié)語以上總結(jié)了機(jī)械密封比較常見的滲漏原因。機(jī)械密封本身是一種要求較高的精密部件,對(duì)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工、裝配質(zhì)量都有很高的要求。在使用機(jī)械密封時(shí),應(yīng)分析使用機(jī)械密封的各種因素,使機(jī)械密封適用于各種泵的技術(shù)要求和使用介質(zhì)要求且有充分的潤(rùn)滑條件,這樣才能保證密封長(zhǎng)期可