摘要：浆液泵在现代脱硫系统中一般都会使用机械密封，而机械密封如果泄漏就会造成严重的环境污染。因此泵用机械密封故障分析与日常维护对于电厂脱硫系统来说至关重要。本文主要围绕脱硫效率中最直接的影响因子―浆液循环泵，来阐述它在运行中的机械密封故障与维修。
关键词：电厂脱硫泵；机械密封；故障分析；维修
一、机械密封故障的原因分析
1.1侵蚀导致的机械密封故障
脱硫泵工作的环境为：工作介质为石灰石和石膏浆液，固体含量在30%～40%；工作温度在60°～70°；工作压力小于等于0.8MPa；pH值在4～8；工作介质中氯离子含量在0.03%～0.04%。氯离子对泵体的机械密封材料有侵蚀作用，导致机械密封材料表面发生腐蚀，严重时可能导致腐蚀穿透，且不同金属在介质中可能发生电化学腐蚀，导致机封镶环松动。
1.2热裂或老化导致的机械密封故障
当机械密封面处于冷却水突然中断、干摩擦、杂质进入密封面、抽空和窝气等状态时，会使机封摩擦副表面出现裂纹，并加剧摩擦副磨损，导致机械密封面泄漏扩大化。当摩擦热产生的温度高于橡胶件的允许温度而继续使用时，这会引起橡胶件的迅速老化、变硬失弹和龟裂，同样会导致机械密封故障。
1.3磨损导致的机械密封故障
当机械密封的摩擦副用材耐磨性差、端面比压（包括弹簧比压）过大和摩擦系数大，及机械密封面进入固体颗粒或弹簧间隙被堵死等时，往往会加快机械密封面的磨损而导致机械密封故障。
1.4泵的震动和轴向窜动导致的机械密封故障
大型脱硫循环泵在运行过程中可能会出现气蚀、窝气和抽空等现象，或者正常运行过程中因轴承磨损和损坏引起脱硫泵的剧烈震动和轴向窜动，造成摩擦副受到冲击出现磨损甚至突然断裂，最终导致机械密封整体故障。
1.5安装不良或运转导致的机械密封故障
当泵体机械密封安装不良时，其可能在机械密封加水或静压试验时出现泄漏。安装不良有如下几种情况：动、静环接触表面安装不平整，易碰伤损坏；动、静环密封圈尺寸选择有误或未压实、压紧；动、静环表面有异物或杂物；安装时未拧紧螺钉，弹簧座后退；未装轴套密封圈或压紧力不够。
运行中出现上述故障的原因有：脱硫泵强烈振动或抽空导致摩擦副损坏；弹簧断裂；传动销、防转销断裂或脱落；辅助装置故障引发动、静环冷热骤变，导致机械密封面变形或裂纹；温度变化引起摩擦副周围介质冷凝、结晶而影响机械密封效果；在正常运转过程中，泵叶轮轴向窜动量超过正常标准值、工艺操作不稳定、转轴发生周期性振动及密封腔内压力不恒定等，都会导致机械密封故障。
除以上几种情况外，还存在以下故障原因：操作不正规，如在正常操作过程中出现冲洗液中断；机械方面存在问题，如安装误差、允许间隙和调整不符合规定值；脱硫泵的流体回路存在设计问题，如泵特性不适应、负压不足和冲洗液不足等问题；机械密封元件的选择存在问题，如材料属性或结构不适。
二、脱硫泵的特性
脱硫泵是电厂中重要的使用设备之一，面对电厂工作过程中大量硫化物的排放，通过使用脱硫泵将有效的提升对硫化物的处理能力，减少有害物质的排放，提高电厂的环保效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆脱硫泵作为一种对烟气中硫化物处理的重要设备，在进行制造的过程中其具有以下特性：
1）强大的耐磨性：过流部件全部采用钢衬超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）制造，超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）的耐磨性居塑料之首，比尼龙66（PA66）、聚四氟乙烯（PTFE）高4倍，是碳钢、不锈钢耐磨性的7-10倍；2）强大的耐冲击性：超高分子量聚乙烯的冲击强度位居通用工程塑料之首，是（丙烯腈/丁二烯/苯乙烯）共聚物（ABS）的5倍，且能在零下196℃下保持稳定，这是其它任何塑料所没有的特性；3）优良的耐腐蚀性：该泵在一定温度和浓度范围内能耐各种腐蚀性介质（酸、碱、盐）及有机溶剂，在20℃和90℃的80种有机溶剂中浸渍30天，外表无任何反常现象，其它物理性能也几乎没有变化；4）无噪音：超高分子量聚乙烯冲击能吸收性为塑料中最高值，消音性好，从而在输送过程中最大限度的减小了液体流动产生的噪音；5）安全可靠，无毒素分解：该泵所采用超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）化学性能极其稳定，因此亦适合在食品行业使用。
三、主要检修部位
3.1泄漏点
浆液循环泵泄漏点主要有以下几个方面：（1）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）密封端盖与泵体间的密封。通常情况下，密封端盖与轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体之间的泄漏是容易发现的。而且解决方法通常按照相关经验就可以解决。但是也需要仔细观察，因为往往工作的介质为有害物质，比如有毒气体，或者高压气体。对于这些泄漏的解决通常要考虑到介质本身对人体的危害。因此这种情况就相对困难一些。对于别的泄漏，有时候只靠经营或者直观观察或者嗅觉很难判定，因此需要定时定期检查，排除异常。
3.2泄漏原因分析及判断
（1）泄漏发生在静压实验期间。机械密封安装调试好之后，首先要进行静压实验，通常这种情况下，在压力稳定的情况下观察泄漏量，泄漏量较少的话说明多为动环或者静环密封圈的问题。泄漏量大说明动静环摩擦间之间有问题。直观观察之后在手动盘车仔细观察泄漏量，如果泄漏量恒定没有增大增多的趋势，就可以定论为静动环密封圈的问题。如果盘车时泄漏量有明显变化则可以判定是动静环摩擦副的问题。如果泄漏的液体或气体顺着轴向的方向喷射出来，多可能是动环密封圈的问题。如果向四周喷射，多事静环密封圈的问题。
（2）泄漏发生在试运行期间。通常情况下，试运行过程中因为高速旋转产生的离心力会使液体或者气体的泄漏相对减少。因此排除完基本情况以后的泄漏主要就是由于动静环摩擦副的损坏引起的，而引起动静环摩擦副损坏的原因主要有一下几点：①由于异常现象导致的轴向力增大使得动静环分离；②密封时候压缩程度太大而使摩擦副面出现严重的磨损现象；③动环密封圈过紧或者静环密封圈过松；④介质中有颗粒进入强烈的进入摩擦副，严重损伤动静环密封端面。
（3）泄漏发生在正常运转的时候，循环泵在运转的过程中突然出现了泄漏减少的情况，这种情况一般视为机械已经到了使用年限。对于这种较严重的问题也有可能是由于工作情况变复杂等情况所引起的现象。在工作中如果维护不合适，比如：①气体侵蚀或者抽空或者长时间的压力不能合适释放使得密封设备损坏；②回流时介质量大，运转过程中带起了底部的固体颗粒沉渣等导致的密封损坏；③机器休息时间过长时候二次启动时候没有手动盘车，摩擦副因为粘连而损坏密封面；④机器中介质变性，发生化学变化，使得聚合性或者结胶性物质产生从而破坏密封面；⑤工作情况频繁变动，介质更换过于频繁；⑥非法断电引起的故障。正常运行中的离心泵如果突然发生泄漏危害是十分严重的，由于离心力的强大，通常会发生较大的事故或者财产损失。必须加以重视，及时检查，一旦发现有泄漏苗头应及时采取措施。准确的定位故障部位，分析成因。提出解决方案。
结束语
电厂脱硫泵利用机械密封时出现的故障问题是不可避免的，面对国产脱硫泵机械密封技术的日趋成熟，在未来的使用维护过程中，应该对其进行严格的监控以及维护，完善对脱硫泵的保养与维护措施，提高脱硫泵运行的安全可靠性，为电厂的良好发展打好基础。
参考文献：
[1]张传强.试论电厂脱硫泵用机械密封故障分析和维修.山东工业技术，2017，（10）：51.
[2]陈先海.电厂脱硫泵用机械密封故障分析和维修.制冷空调与电力机械，2010，（1）：93-95.
论文作者:韩炜炜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/16
标签：机械论文; 故障论文; 摩擦论文; 介质论文; 密封圈论文; 电厂论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第18期论文;