摘要:文章以离心泵机机械密封泄漏原因及检修维修技术要点为研究对象,首先对离心泵机械密封特点进行了分析,随后对离心泵机机械密封泄漏原因进行了研究分析,随后结合其泄漏原因对离心泵机械密封泄露的检修技术进行了分析以供参考。
前言:当下大多数的离心泵机轴封都是采用机械密封方式,从机械密封工作原理的角度来看,机械密封组件是离心泵最容易损坏的部件之一,因此离心泵自身出现的很多故障都是由机械密封失效所导致的。据相关数据统计,机械密封失效导致离心泵故障占设备故障概率的50%以上。由于机械密封失效导致的离心泵工艺介质泄漏问题,不仅为企业带来很大的经济损失,同时对环境也造成了很大的污染,因此很有必要对离心泵机机械密封泄漏原因及维修技术要点进行分析,从而有效减小机械密封失效导致离心泵故障发生概率,减少企业损失,推动企业发展。
1.离心泵机械密封的特点
离心泵机械密封又叫做端面密封,主要存在于泵类设备中,起到动态密封效用的一种装置,从而有效避免离心泵中的流体介质通过泵轴流出泵外,引发环境污染问题,降低离心泵工作效率。离心泵机械密封装置在弹簧与密封介质的压力下,会对动环与静环端面进行一定的挤压,从而使得两个端面保持贴合状态,并在端面间保持一层油膜,有利于静环与动环端面之间接触时保持一定的润滑,那么介质通过机械密封端面时,会受到很大的阻力影响,从而有效防止液体泄漏,并最终达到密封的目的,因此具有能够有效阻止泄漏,使得摩擦损耗得到有效降低、提高机器的稳定性与工作效率等优点。但机械密封结构较为复杂,并且在制作与安装的过程中要求精度较高,安装成本也比较高,对于相应的安装技术人员与维修人员的专业能力及水平要求较高,对于一些输油管道上的机械密封来说,基本都是内装式,因此需要维修人员在进行机械密封修理时,往往要将整个油泵解体拆开,维修工作量比较大。因此需要离心泵使用过程中,需要做好相应的检查与维护工作,尽量减少离心泵机械密封问题发生概率,从而有效延长离心泵机械密封使用寿命,提升离心泵工作效率。
2.离心泵机械密封泄露的原因分析
2.1静压实验中发生的泄漏原因分析
在完成离心泵机械密封安装之后,需要进行静压实验,具体泄漏原因主要分为以下几种,一是在具体安装过程中能,相应人员在细节处做的不够精细,没有做好对端面的保护工作,从而导致端面出现损坏、变形问题,从而引发离心泵机出现密封泄漏问题;二是相应人员在安装过程中,没有及时清理部件上的杂质;三是安装人员在安装过程中,没有压紧压盖或定位螺丝,四是密封面贴合的不够严密,五是密封圈存在过紧或过松问题。
2.2轴向窜动量过度飙升
在离心泵机中,其实现密封功能需要具备一个重要的因素,即密封面应达到达到一定比压,若比压不够,那么就会对机械密封效果产生较大影响。基于此,需要密封弹簧具备足够的压缩量才能够保证密封面具备足够的推动力,从而达到密封所需要的比压,使得离心泵机起到良好的密封效果。而要想达到这一效果,离心泵轴中的窜量值不宜飙升过高,通常情况下,将轴向窜量值控制在0.25mm范围之内为宜。但在现实中,基于设计中种种因素影响,会导致轴线窜量值远远超过规定范围,这也是导致离心泵机械密封泄露的原因之一。
2.3波纹管失去弹性或者断裂
在实际使用波纹管时,波纹管自身的弹性与强度与使用时间呈反比,即使用时间越长,相应的弹性与强度就会变弱,我们可以将这种现象称之为失弹现象。当波纹管的失弹量达到临界值时,一般是达到其最初设计的压缩量的20%,那么就会导致波纹管密封出现泄漏,自然离心泵机的密封效果也会逐渐失效。具体来说,当温度小于200℃时,波纹管密封的失弹现象还并不明显,一旦超过200℃,尤其是其温度高达300℃时,会导致波纹管失弹现象进一步加剧,从而引发泄漏问题。此时若将波纹管作拆卸处理,我们可以从中可以看出其重要组件要比最初安装时的高度要低,一般低至1至2mm。主要原因在于,波纹管组件由于处于失弹状态,其应力较为松弛,或者整体已经出现了永久变形。此外,除了波纹管失弹造成离心泵机出现密封泄漏外,波纹管断裂也是其中主要原因之一,致使出现断裂的原因也比较多,可以概括为以下三点:第一点是接触比压限度远远超出限制范围,第二点是波纹管实际压缩量过大,对于波纹管自身造成了严重破坏;三是波纹管所处的环境温度变化大且温度较高。
2.4离心泵振动故障引发的介质泄漏
离心泵机械密封的动环与静环端面原本是光滑的,并且在动环静环端面之间还有一层极薄的油膜,一环节二者之间造成的摩擦损害。但随着离心泵长期使用,使得动环静环端面越来越粗糙,产生的摩擦力也越来越大,再加上动环、静环与密封腔之间的间隙原本就很窄,长此以往,会导致密封振动幅度会越来越大,并最终导致离心泵机械密封出现泄漏问题。除了机械密封自身原因导致振动偏大问题之外,还包括其他原因,总的可概括为以下几点:第一点是离心泵运转时径向力过大;第二点是在离心泵内机械密封的部件联轴器之间,其平行度存在的偏差过大;第三点是轴承自身的精确度难以满足实际工作要求。
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2.5离心泵正常运转时出现机械密封泄漏问题原因
在离心泵正常运转过程中,偶尔也会发生介质泄露问题,主要原因包括以下几点:一是离心泵运转时间过长,相应的摩擦副会因为受热而出现粘连问题,再次启动离心泵设备时,粘连在一起的摩擦副突然强行分离会导致密封面被扯坏的问题发生,从而造成离心泵机械密封出现泄漏问题。二是在离心泵长时间运行的过程中,存在的一些操作问题如憋压、气蚀及抽空时间过长也会导致机械密封损坏,出现泄漏问题;三是离心泵在正常工作过程中,突然出现的停电或其他故障停止运转,对于机械密封也会造成损害,导致其出现泄露问题。离心泵在工作过程中若遭遇温度剧变,也会引发其介质泄漏问题,如上文提到的波纹管遇高温出现的失弹现象,导致离心泵机械密封出现泄露问题。
3.离心泵机械密封泄露的检修技术分析
3.1强化机械振动、更换密封材质
导致离心泵振动故障原因有很多,上文已经进行了系统的分析,需要根据振动原因强化对离心泵机械振动故障的控制,如针对离心泵长期使用导致动环及静环端面变得粗糙不平,加之动环、静环与密封腔较窄间隙影响,致使机械密封失效问题,可以通过对静环、动环端面进行重新抛光处理,并适当加大动环、静环及密封腔之间的空隙,从而可以有效提升离心泵机械密封效果。针对径向力过大问题,可以通过对径向力大小进行精密的控制,进一步降低径向力力度。针对连轴器之间平行度偏差较大问题,也可以通过进一步调节联轴器的平行度,保证其平行度处于最佳状态。而对于轴承本身精度过低问题,则需要进行密封材质的更换,选择精度更高的轴承,全面提升离心泵机械密封效果。
3.2规范化安装程序
为保证离心泵机械密封在安装完成之后能够充分发挥密闭性效果,因此需要进一步规范化其安装程序。一是在正式进行安装前,需要做好对机械密封组件的型号、规格等检查工作,确保其型号、规格等符合相关工作要求。二是在安装过程中做好相应细节的处理工作,保证静环与动环密封端的完整性与整洁性,安装时避免对其造成损伤;三是在安装过程中做好杂质清理工作,确保整体机械密封具备良好的完整性与整洁性;四是一定要压紧定位螺钉与压盖。五是在密封盖与轴中会出现倒角与圆角,因此需要安装人员将其加以修整,保证其具备足够的光滑与亮度。六是在实际装配安装的过程中,设计的装配产品种类繁多,总共包含以下四大类,分别为零部件类产品、工器具类产品、润滑油类产品及材料类产品,但无论对于哪一种产品,在装配过程中都要做好相应擦拭工作,然后再进行装配,尤其要做好动环、静环端面的擦拭工作,并且在擦拭方法方面与其他产品擦拭不同,主要原因在于其端面比较“脆弱”,容易被刮花。因此必须要用脱脂棉或者柔软的纱布加以擦拭,确保其端面具有足够的光滑度,不会出现划痕等其他破损问题。七是注意好动环、静环及密封圈的安装,在密封圈安装方面,严禁用汽油或者煤油等对其作浸泡处理,以免密封圈快速膨胀变形,导致其使用寿命大大下降,增加其老化速度。在完成动环的安装之后,为检验其安装是否合格,工作人员可以尝试对动环进行拨动处理,观察动环能否在轴上进行自由移动,若可以自由移动,说明动环安装达标,反之,则需要作重新返工处理。在静环、动环全部安装到位后,需要工作人员立刻检查弹性开口环与补偿环是否安装到位。八是为了使得机械密封安装更加便捷,可以在各部件上通过涂抹适量机油进行润滑处理,从而在完成安装后进行启动测试时,避免零部件互相摩擦导致其受损。九是一定要严格按照安装顺序进行部件安装,在密封端盖对应的孔位置处完成防转销的安装,在静环之上,依造顺序做好静环密封圈的安装,随后将静环装入密封盖之内,值得注意的是,具体安装过程中要保证防转销能够进入到静环凹槽内,避免出现静环与轴之间卡损问题,螺栓不能够以此拧到底,需要逐次拧紧,保证螺栓拧紧的较为均匀紧凑。接着安装旋转部件,需要根据顺序逐一完成旋转部件的安装,并将其组装在轴套之上,最后再将轴套安装到轴承上,并完成端盖向密封体的安装工作,做好相应的固定措施。
结束语:综上所述,离心泵中的机械密封属于精密性较强且易损的部件,对其安装与维护的要求较高,因此需要做好对其泄漏问题的分析与判断。导致离心泵机械密封泄露的原因有很多,需要逐个进行分析,并在安装过程中要求相应工作人员严格遵守相关安装规范进行安装,做好对相应零部件的清理维护,保证部件安装的整洁性与安全性,并做好零部件的维护工作,从而使得离心泵的机械密闭性能得到有效的保证,充分发挥出离心泵机械密闭应有的效用,提升离心泵工作效率。
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作者简介:
曾胜 1982.04,男,汉族,安徽省芜湖鸠江区人,专科学历,毕业至今一直从事冶金机械设备和化工机械相关工作。
论文作者:曾胜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
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