摘要：在医药化工企业的生产中，离心泵的使用非常普遍。在生产和施工中，根据相关规范的要求，泵轴装置应密封并放置在无泄漏或尽可能少泄漏的地方。然而，整个机械装置的结构相对复杂，技术要求也很高。在使用过程中，极易造成泄露或机械损坏的发生，造成更换频繁，一定程度上增加了维修费用以及维修成本，造成不必要的资源浪费，同时严重影响了企业的正常生产。所以在使用过程中，应尽量减少机械密封出现的跑、冒、滴、漏等问题的出现，延长设备的使用寿命，最大程度实现节能降耗，同时相应提高企业的经济效益，减少安全事故的发生 。
关键词：泵用机械密封；泄露原因分析；解决措施
导言：离心泵中最主要的配件就是机械密封，机械密封是由一组或两组相对运动的摩擦副组成，包括动环、静环、保持架、弹簧以及辅助O型圈组成，具有性能先进、密封可靠、使用寿命长，对提高设备运行稳定性、防止泄露起到重要作用，在实际生产中，不同的操作条件和生产条件会对泵的机械密封产生重要影响，甚至可能导致泵机械密封基本性能的损失。因此，分析泵机械密封泄漏的原因具有重要的现实意义和安全意义。综合原因分析可以减少泄露的发生，提高机械功耗、延长机械寿命等等。所以正确选择和使用机械密封一直是许多企业的头等大事。
1、离心泵用机械密封种类繁多，型号各异，在使用中应根据环境和物料的特性选择合适的泵，合适的材质，环境不同，温度、压力、粘稠度不一样，应根据不同的用处选取不同结构形式和材料的机械密封。其结构不同，泄漏点大致相同，主要有一下5处：
1.1、轴套与轴间的密封，其主要密封点在叶轮两边各加一个聚四氟乙烯垫片，用叶轮螺母锁住压紧，起到密封作用，再就是在轴套内部增加O型圈保证物料不在轴套内泄露。
1.2、动环与轴套间的密封，动环内采用合成橡胶或者聚四氟乙烯制成的O型圈、V型圈或者其他形状的密封圈，放在动环内槽，与轴套接触，不能过紧，亦不能太松，过紧则造成弹簧弹力不够在轴套上不能伸缩，在整个机械密封中，动环是至关重要的，动环通过两个或者多个锁紧螺栓固定在轴套上，通过弹簧弹力调整动环与静环的接触面。起到密封作用
1.3、动环与静环断面之间的密封，是通过弹簧来调节压紧程度，使动静环两个断面贴合，在设备运转时自动调节，安装机械密封时，压缩量过大，使动静环两端面贴合过紧，则机封会产生高温，表面会迅速磨损，导致机封泄露，压缩量过小，使动静环两端面贴合不到一起，因而起不到密封效果。
1.4、静环与静环座或者压盖之间的密封，密封材料也是通过合成橡胶或者聚四氟乙烯制成的O型圈、V型圈或者其他形状的密封圈，放在静环上压入静环座或者压盖，起到密封作用。、
1.5、压盖与隔板之间也有密封垫，保证物料在机封腔体内不外漏。
2、离心泵机械密封失效的原因
2.1正常运转过程中突然出现泄露
机械密封在运转过程中，可能会出现突然发生泄露的情况，发生泄露的原因有长期使用所造成的磨损，也有在使用过程中因操作或维护不当而造成的。第一，如泵在使用中，操作人员不熟练、误操作或者责任心不强，使泵长期出现憋压、气蚀或抽空等情况，会造成机械的密封受到损伤；第二，泵用机械实际输出量不符合正常的标准，叶轮选用不合理，偏小导致设备出现憋压，偏大出现流速过快出现汽蚀，机械在该条件的影响下，导致密封失效；第三，口环磨损，回流量超出机械所能承受范围，使泵叶轮运行不平稳，引起振动量过大，导致机械的密封性失效；第四，机械长时间停滞不用，导致机械中的摩擦副不能相对运动、手动盘车或者开车运行等出现磨损，进一步损伤机械密封造成泄露；第五，介质中出现一些会对机械造成腐蚀作用的物质，不利于机械的密封性完好；第六，工况不固定，较为频繁发生变化或调整；第七，工作环境的温度在一定情况下也会影响泵用机械的密封性；第八，突然发生机械故障问题或停电问题，会对机械性能造成相当大的影响；第九，机械密封内的O型圈选型不当，不耐受泵所输送的介质，如：酸碱选用聚四氟乙烯，乙酸乙酯、丙酮、异丙醇选用乙丙橡胶等等。选择不同材质的O型圈，对延长泵的使用寿命起到至关重要的作用。第十，停泵时必须先关闭出口阀，防止物料回流对泵叶轮造成冲击引起泄露。第十一，双端面密封在使用中必须配备冷却水装置，一旦冷却水不能对机封进行降温，运行中的泵会发生摩擦副瞬间过热磨损损坏。泵用机械在使用过程中，如发生泄露等问题，往往会造成巨大的事故损伤。
2.2腐蚀引起机械密封的失效
离心泵机械密封的腐蚀包括金属环腐蚀、非金属环腐蚀以及辅助密封圈及接触部位的腐蚀。
2.2.1金属环腐蚀
金属环本身没有防腐能力，直接接触腐蚀性介质的表面会被腐蚀，一旦金属表面被腐蚀，表面粗糙度就会受到影响，导致机封出现密封不严、磨损等现象。腐蚀将以一定的速度扩散到内部。在外力的作用下，金属环会发生应力变形，变形后暴露的部分会成为腐蚀的严重区域，并通过薄弱环节逐渐影响其他区域，导致机械密封泄漏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2.2非金属环腐蚀
石墨环被腐蚀也是机械密封失效的重要原因之一，断面在干摩擦或者冷却效果不好时，温度过高，产生三四百度高温，会促使石墨与氧化性介质发生氧化反应，使端面变得失去性能。
2.2.3辅助密封圈及接触部位的腐蚀
不同的材料有不同的抗腐蚀性，辅助密封圈的材料一般选取具有弹性的橡胶，橡胶种类不同，其耐腐蚀性能亦不同，而橡胶被腐蚀后会使表面变得异常粗糙，失去原有的弹性，不耐溶媒的O型圈在使用时极易膨胀变大，使动静环的位置发生变化，导致机封磨损，并且橡胶的耐高温性能比较差，与辅助密封圈相接触的部位处于相对静止的状态，二者之间的缝隙以及摩擦等都会是腐蚀产生的原因，并且腐蚀面一般较宽、较深。
3影响机械密封效果的因素
3.1影响密封效果的外部因素分析
(1)机械加工精度不够。机械密封本身的加工精度不够，以及泵其它部件的加工精度不够。这些原因的存在对机械密封的密封效果是非常不利的。
(2)振动偏大。机械密封振动偏大，最终导致失去密封效果。但究其根本则是泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。
(3)泵轴的轴向窜量大。机械密封的密封面要有一定的比压，这样才能起到密封作用，为了保证这一个比压，机械密封要求泵轴不能有太大的窜量，一般要保证在0.5mm以内。
(4)轴向力偏大。机械密封在使用过程中是不能够承受轴向力的，若存在轴向力，对机械密封的影响是严重的。机械密封承受一个轴向力，运转时密封压盖温度将偏高，对于聚丙烯类的介质，在高温下会被熔融，因此泵启动后很快就失去密封效果，泵静止时则密封端面出现间断的喷漏现象。
(5)没有辅助冲洗系统或辅助冲洗系统设置不合理。机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的，它可以有效地保护密封面，起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。有时设计员没有合理地配置辅助冲洗系统，达不到密封效果;有时虽然设计人员设计了辅助系统，但由于冲洗液中有杂质，冲洗液的流量、压力不够，冲洗口位置设计不合理等原因，也同样达不到密封效果。
3.2解决方法
3.2.1消除泵轴窜量大。设计方案有两个:一是平衡盘加轴向止推轴承，由平衡盘平衡轴向力，由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位;二是平衡鼓加轴向止推轴承，由平衡鼓平衡掉大部分轴向力，剩余的轴向力由止推轴承承担，同时轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。
3.2.2消除泵轴挠度偏大:减少两端轴承之间的距离;增加泵轴的直径;提高泵轴材料的等级;泵轴设计完成后，对泵轴的挠度要进行校核检验计算。
3.2.3泵产品在设计过程中要充分分析振动的来源，的在制造装配过程中严格按标准和操作规程去执行，泵、电机、底座、现场管路等辅助设备在现场安装，以及生产、操作、维修、调节时，严格把关，即可消除振动源。
4、日常维护修理
4.1弹簧压缩量适可而止，一旦弹簧压缩量过大，摩擦副急剧磨损，导致瞬间烧损；从而使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效产生泄漏。
4.2动环密封圈过紧有害无益。过紧导致的危害一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。
4.3叶轮锁母越紧越好。机械密封泄漏中，轴套与轴之间的泄漏（轴间泄漏）是最常见的。轴间泄漏叶轮锁母没锁紧固然是原因之一，导致轴间泄漏的因素有很多，如轴间垫失效，偏移，轴间内有杂质，轴与轴套配合处有较大的形位误差，接触面破坏，轴上各部件间有间隙，轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。而一旦锁母紧固过度只会导致轴间垫过早失效。
结束语
在对泵用机械进行检修维护工作中，应对其做全面准确的分析判定，准确确定发生泄露的原因以及出现的部位，避免盲目进行检修，增大作用量，影响工作效率。在检修工作中，尽量避免出现检修误区，造成不必要的材料以及资源的浪费，对机械有效维修，提高工作效率，保证经济效益的提高。
参考文献：
[1]周彰辉.泵用机械密封安装维修及检修误区[J].机械，2017，18（9）：745-746.
[2]付超帅.泵用机械密封失效原因分析[J].科技与企业，2018，15（22）：451-452.
[3]邢锋芝，穆凤芸，杨立峰.影响泵用机械密封外部条件的研究[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2018，12（5）：712-713.
[4]周彰.辉泵用机械密封安装维修及检修误区[J]《机械》2017，9（6）：223-224
论文作者:左全泳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：机械论文; 轴套论文; 密封圈论文; 轴向论文; 原因论文; 发生论文; 叶轮论文; 《基层建设》2018年第36期论文;