論述泵用機(jī)械密封的維修

論述泵用機(jī)械密封的維修
目前在生產(chǎn)安全性的要求以及環(huán)境保護(hù)的要求下，機(jī)械密封的使用范圍已越來越廣泛，工業(yè)、企業(yè)的動(dòng)設(shè)備都采用機(jī)械密封來保證動(dòng)靜密封面之間無泄漏。工業(yè)泵用及化工泵用機(jī)械密封的種類繁多，型號(hào)也各不相同，但泄漏點(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，加以正確使用和維修。
　　1 機(jī)械密封的安裝
　　機(jī)械密封運(yùn)行的好壞及壽命的長(zhǎng)短較大程度上取決于設(shè)備自身的條件，因此在安裝機(jī)械密封前，仔細(xì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查將會(huì)降低密封失效的可能及維修的費(fèi)用。對(duì)設(shè)備須從以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查：
　　1.1 密封腔孔徑及深度尺寸應(yīng)該與密封組裝圖上尺寸一致，一般偏差為±0.13mm;軸或軸套的尺寸偏差為±0.03mm或±0.00mm-0.05。軸的軸向竄量檢查，總的軸向竄量不能超過0.25mm;軸的徑向跳動(dòng)檢查，軸的徑向跳動(dòng)一般小于0.05mm。徑向跳動(dòng)過大，有可能造成：軸或軸套的磨損;密封面之間泄漏量增加;設(shè)備的振動(dòng)加劇從而降低密封的壽命。
　　1.2 軸的彎曲度檢查。軸的最大彎曲度應(yīng)小于0.07mm。密封腔表面的跳動(dòng)檢查，密封腔表面的跳動(dòng)不能超過0.13mm。密封腔表面如與軸不垂直，有可能造成機(jī)械密封一系列的故障。因?yàn)槊芊鈮荷w是靠螺栓固定在密封壓蓋上的，密封腔跳動(dòng)過大，造成壓蓋安裝傾斜，依次就造成密封靜環(huán)傾斜，從而導(dǎo)致整個(gè)密封不正?；蝿?dòng)，這是產(chǎn)生微振磨損的主要原因，另外機(jī)械密封與軸或軸套的輔助密封磨損也將加劇，再有就是密封的不正?；蝿?dòng)也將造成金屬波紋管或傳動(dòng)銷的磨損和疲勞，導(dǎo)致密封的過早失效。
　　1.3 密封腔孔與軸的對(duì)中度檢查，不對(duì)中度應(yīng)小于0.13mm。密封腔孔與軸不對(duì)中，將會(huì)影響密封面之間的動(dòng)載荷，從而縮短密封的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。調(diào)整該對(duì)中度，可通過調(diào)整泵頭與軸承架之間的墊片或?qū)υ摻佑|面重新加工，來獲得較好的對(duì)中度。
　　2 安裝前對(duì)密封的檢查
　　無論是新?lián)Q的機(jī)械密封，還是修復(fù)的密封，在安裝前均需仔細(xì)檢查以下各項(xiàng)：檢查所有的部件，部件須干凈無垢，尤其是動(dòng)靜環(huán)的密封面;檢查密封的轉(zhuǎn)動(dòng)部件，傳動(dòng)銷及彈簧銷等均動(dòng)作自如;檢查轉(zhuǎn)動(dòng)部件的定位螺絲，定位螺絲應(yīng)松緊自如，舊的應(yīng)更換;根據(jù)密封安裝圖仔細(xì)檢查全部輔助密封圈的厚度，厚度不合適將會(huì)影響密封的正確定位及施加于密封面上的彈簧載荷;檢查所有的旋轉(zhuǎn)部件與軸或軸套配合適當(dāng);檢查動(dòng)靜環(huán)密封面，不能有任何刻痕或劃傷，任何一點(diǎn)細(xì)微的損傷都有可能造成密封面泄漏。
　　3 安裝有機(jī)械密封裝置的設(shè)備的啟動(dòng)、操作和使用
　　正確的操作和使用對(duì)于機(jī)械密封的壽命影響也至關(guān)重要，一般說來，以下注意事故適用于大多數(shù)機(jī)械密封的正確使用。
　　3.1 大多數(shù)機(jī)械密封設(shè)計(jì)時(shí)都是考慮在液態(tài)的環(huán)境中工作，因此開車以前密封面就必須浸在液體之中，干運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)嚴(yán)重破壞密封面，影響密封的使用和壽命。當(dāng)然點(diǎn)動(dòng)設(shè)備確認(rèn)電機(jī)轉(zhuǎn)向不會(huì)破壞密封，但全速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備的機(jī)械密封必須工作在液體當(dāng)中。
　　3.2 與設(shè)備相連的管道系統(tǒng)也必須清理干凈，該系統(tǒng)的雜物如不及時(shí)清理干凈，長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)后，雜物有可能進(jìn)入密封中，從而影響密封的壽命。新設(shè)備密封的提前失效大多數(shù)是由于這種原因造成的。因此新設(shè)備開車前在進(jìn)口設(shè)置過濾器很有必要。
　　3.3 打開冷卻或沖洗系統(tǒng)，無論設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)，最好不要切斷冷卻或沖洗系統(tǒng)，尤其是在設(shè)備輸送的是熱的介質(zhì)或介質(zhì)冷卻后有可能結(jié)晶的情況下。
　　4 泄漏原因分析及判斷
　　4.1 安裝靜試時(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。
　　4.2 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。引起摩擦副密封失效的因素主要有：①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)的軸向浮動(dòng)量;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。
　　4.3 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。
　　5 泵用機(jī)械密封檢修中的幾個(gè)誤區(qū)
　　5.1 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。
　　5.2 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。
　　5.3 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)。
　　5.4 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的密封狀態(tài)。
　　5.5 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。
　　5.6 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。