摘要：本文介绍了机械密封的结构、泄漏点，具体结合多级泵机械密封进行了泄漏分析和部件选配，并提出运行工作中需要注意的事项。
关键词：机械密封；多级热泵；机封零部件；材质选配
引言
多级泵一般由定子、转子、平衡机构、轴承和密封等组成，其最常见的问题是平衡盘与平衡套（平衡板）损造成的转子半窜量增大。因此，多级泵检修的关键就是调整半窜量至要求值份般为总窜量的40%-50%保证泵在运行时，动静部件不发生摩擦，轴承和机械密封不因轴向力太大而频繁损坏。
1多级泵优势
随着社会的发展以及科技的进步，越来越多的产业步人了技术发展的高潮。在这些发展的浪潮中，离心泵也逐渐得到改进以及发展。其中，多级泵就是在这样的时代背景之下发展起来的。多级泵的工作原理就是被输送的液体在压力的作用下进人多级泵，在叶轮的作用下使得液体的动能和势能增加。多级泵的工作过程需要液体由一级到另一级重复进行，并且在每一级上都对液体加以相同的压力。这种多级泵已经被广泛应用于石油、食品、矿产等工业中去，并且多级泵的使用效果很好。在很多地势较高的地段，都可以利用多级泵进行分级输送。这与普通的水泵相比具有十分大的优势。其所产生的水压通常会更大，而且还相对稳定。所以多级泵在输送水液的过程中具有天然的优势。
2分析原因及选配
针对这些情况，对此批新进机械密封（共6套）集中测量比较，对泄漏的所有可能原因进行了分析和归纳，决定从下面3点入手解决，并最终排除故障，保证了机封正常投用。1）动环密封圈过紧动环密封圈过紧，容易变形，还会加剧与轴套间的磨损，引起过早泄漏；缩短弹簧寿命；易导致弹簧无法及时调整动环的轴向浮动量，以至无法实时适应工况的细微变化，导致机械密封摩擦副端面泄漏。针对此项原因，临时从数根动环密封圈中选取了一根配合尺寸合适的安于轴上，经试验可达到裕度要求。2）动环摩擦副的外表面与弹簧座套配合不好原因在于推环不平，即弹簧与推环的整体装配质量不过关，导致动环不能顺利无阻地前后浮动，造成端面间泄漏。经过比较、重新配对，选出了一组配合自如的动环。对新、旧机封的摩擦副端面实际宽度进行了测量比较，发现新机封的静环摩擦副外径偏小，其余各部位尺寸相同。旧静环的外径为70mm，而新静环的外径则为69.5mm，即端面实际宽度减少了0.25mm。按照相关制造标准，密封端面宽度误差应该控制在0.1mm内。核算新机封载荷系数K。D2为静环端面外圆直径，为6.95cm；D1为静环端面内圆直径，为6.3cm；d0为轴套外径，为6.5cm。将上面各数据代入公式K=（D22—d20）/（D22—D21）=（6.952—6.52）/（6.952—6.32）=0.703相比而言，此机封的载荷系数K比正常值0.725要小，判断这也是导致端面泄漏的原因之一。通过外观检查，决定继续使用以前的旧静环。经过上述3方面的部件重新选型、配合，将新组合的这套机封安装到机泵上后，静态、动态试验均未发生泄漏，经48h运行检验，证明密封状况已完全恢复正常。另外，及时通知了机械密封生产厂家，告知详情以避免再发生类似问题，到目前新进货机封再未出现同类质量事故。
3多级泵检修要点
3.1机械密封改造
原机封采用的是串联密封，在运行使用过程中，第一道动环在不断补偿运动后，因为介质中含有的颗粒物较多，原氟橡胶材质磨损较突出严重，此是导致第一道密封大量漏液，机封罐压力突增的原因。经过分析比对，将氟橡胶若改为全氟醚橡胶，可靠性及使用寿命应该会有所提高。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时由于机封采用的API610标准的PLAN52+11冲洗方案，机封液来自一级叶轮出口处，直接引至机封第一道密封环，作为动静环的冷却缓冲液，因为介质本身温度高并伴有甲醇汽蚀气，对于第一道密封环0型圈有直接的影响，可在甲醇未进人机封本体之前加设冷却罐，以此降低冲洗液甲醇的温度。第二道机封采用自循环甲醇冷却，冷却介质采用的是循环水，一般温度在25℃左右，通过对冷却水管拆检，发现冷却水流道面积较小，故将原功18~管径改为X26.9mm，并在管道中间加设分离冷却罐，过滤循环水并降低水的温度。通过对现有机封结构的审查分析，机封采用的是双级弹簧推动密封，动密封点较多，可在密封结构型式整体不动的前提下，将原补偿动密封型式改为静密封型式，即在原机封大部分原件尺寸不更改的基础上，把第一道弹簧密封型式改为波纹管型式，以此避免动态摩擦，消除0型圈摩擦的根本源头。
3.2轴承
对多级泵轴承的检修，主要的检修问题也是轴承的磨损以及划痕。当发现轴承有比较轻微的刮痕和磨损时，检修人员需要将这些刮痕和磨损清除掉。由于轴承的修刮不允许用手进行操作，因此，应该采用专门的刮刀，对轴承的刮痕和磨损进行清除。在检修的过程中如果发现轴承的刮痕和磨损比较严重，并且不能轻易的用刮刀对其清除，那么我们应该选择更换轴承，使得多级泵能够正常的运行。在对推力轴承进行检修的时候，也需要检查每个扇形块的划痕以及磨损程度，并且在检修的时候，要注意检修扇形块的两面，当刮痕以及磨损出现比较严重的问题时，检修人员需要更换推力轴承。多级泵的检修一个重要的问题就是泵的密封问题，多级泵的密封若出现问题就会直接导致多级泵出现故障，影响多级泵的正常操作。如果密封部件出现问题应该及时的对其进行更换，如果其他的部件出现划痕或者磨损，也要注意及时对其进行修理和更换。在对其轴承进行检修的过程中需要对其进行二次密封，同时还要对其进行相应的维护与保养，避免出现二次破坏。拆止推轴承前应利用百分表测量出平衡盘间隙，并做好记录；多级泵解体时必须将各零件按原装配顺序做好记号，以免回装时混乱、装错；不便于做记号的小件（比如键）可与同级的叶轮或导叶（中段）等放在一起。
3.3机封安装及使用要求
安装前要清洁密封腔体，轴径等，并检查是否损伤（如有则修整）。机械密封安装前，需要仔细检查机封各部件质量、配合情况，确认无误后方可安装。安装机封时要细致，不要用力，以免产生永久性变形或石墨、橡胶圈等损伤。所有操作要按安装规范进行。对机械密封要尽可能节约利旧，如静环不更新等。本着侧重勤调整、少更换的使用原则，避免浪费。
3.4全跳动与半跳动量的测量
装好前后轴承座后，可打表测量转子全跳动量，记录该数值，放下瓦后继续测量半跳动量并记录，半跳动量应为全跳动量的一半，否则应用顶丝进行调整，以保证转子不与泵体接触，前后滑动轴承能平均分担转子及轴上所有运转部件的重量，保证轴颈水平。
3.5调整泵尺寸精度
对其中泵针对性地进行整体单机大修过程中，发现整个泵加工制造精度不够，主要表现在轴与机封箱体的垂直度和中心度均达不到预想值，各中段止口加工精度偏低。经测量，原机封端面跳动值竟为0.80mm，泵的轴与机封箱体径向中心偏差上下差距约为1.7mm，中段最大止口间隙为0.14~，而机封安装的技术要求严格规定机封腔安装端面跳动值要小于0.05mm，轴的跳动值要小于0.05mm，密封腔与轴的同轴度要小于0.10mm，轴窜量要小于0.125mm。由此看出部件加工远达不到规定要求。
结语
冷凝液多级泵P402A/B是吉林石化公司装置的关键设备，如果运转不正常，则会直接导致整个车间降低生产负荷，两泵每月切换一次运行。其工艺介质来自一个蒸汽冷凝液罐，介质本身无腐蚀、无聚合性或颗粒状杂质。自2006年投用以来，经历过多次检修，能力一直能够达到参数设计值。但泵前段和尾段的机械密封多次发生泄漏，既损耗大量介质，又增加了维修费用，还给装置造成安全和环保方面极大的危害。
参考文献：
[1]朱宝庆.通用机械[J].2004，（3）：25～26.
[2]黄仕年.化工机械，1981.12：42～48.
论文作者:凌贤金
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
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