接上篇 现代密封技术应用 ——使用、维修方法与案例（十二）】

现代密封技术应用

——使用、维修方法与案例（十三）

3.2 机械密封的安装维护

3.2.1泵用机械密封的安装维护要点

1. 安装前设备的检查

   为了使密封性能稳定，并获得理想的密封效果，安装机械密封的设备必须保持一定的精度。

1）轴径向圆跳动量允许值。当轴径≤50mm时为0.04mm；当轴径＞50mm时为0.06mm；轴向窜动量允许值：≤0.1mm。

2）轴与密封腔内径的同轴度允许值。当轴径≤50mm时为0.2mm；当轴径＞50mm时为0.25mm。

3）轴与密封腔端面的垂直允许值。当轴径≤50mm时为0.04mm；当轴径＞50mm时为0.06mm。

4）轴承质量不好、安装位置不正确及加工不良，均会造成精度超标，必须进行校正或重新装配。

2. 安装前对机械密封的检查

1）机械密封端面应无气孔和裂纹，表面粗糙度值≤0.02mm，避免泄漏和早期磨损。

2）动环内径与轴径的间隙值控制在0.2～0.4mm之间，避免密封圈挤出或浮动性差。

3）静环与密封圈装配部位的配合尺寸精度为H9/h8，避免泄漏。

4）密封圈压缩余量应适当，橡胶O形圈的允许值为0.5～1mm。

5）弹簧的自由度应一致，弹簧两端面应保持平形，避免弹簧压力不平衡产生端面单边磨损。

3. 机械密封的安装要求

1）安装机械密封的工作长度由装配图确定，弹簧的压缩量取决于弹簧座在轴上的定位尺寸。首先固定轴与密封腔壳体的相对位置（以壳体垂直于轴的端面为基准），并作记号，谈后计算弹簧座的定位尺寸位置。若安装位置不当，弹簧比压过大或过小，易使机械密封早期磨损、烧伤或泄漏量增大。

2）在轴上安装机械密封的表面涂一层薄薄的润滑油，减少摩擦阻力。若不宜用油，可涂肥皂水。

3）非补偿环与压盖一起装在轴上，注意不要与轴相碰，以免密封环受损伤，然后将补偿环组件装入；弹簧座的紧固螺钉应分几次均匀拧紧。

4）在未固定压盖之前，应检查是否有异物粘附在摩擦副的接触端面上；用手推补偿环做轴向压缩，松开后补偿环能自动弹回，无卡滞现象，然后将压盖螺钉均匀的锁紧。

5）不要损伤密封圈及密封端面，注意弹簧座不要偏斜，保证静环密封端面与轴的同心度。

4.机械密封的运转

（1）密封的试运转和正常运转

首先将封液(封气)系统启动，冷却水系统启动，密封腔内充满介质；然后启动主密封进行试运转。如果一开始就会发现有轻微泄漏现象，但经过1～3h后逐步减少，这是密封端面的磨合的正常过程；如果泄漏始终不减少，则需停车检查；如果机械密封发热、冒烟，一般为弹簧比压过大，可适当降低弹簧的压力。

经试运转考验后，即可转入操作条件下的正常运转。升压、升温过程应缓慢进行，并密切注意有无异常现象发生。如果一切正常，则可正式投入生产运行。

（2）机械密封的停车

机械密封停车应先停主机，后停密封辅助系统及冷却系统。如果停车时间较长，应将主机内的介质排放干净。

5. 机械密封的维护

1）维护液膜的稳定性。输送油过程中，油的粘度大、润滑性好，可提高动、静环两端面的液膜形成的稳定性；但是纯水则降低了两端面的液膜形成的稳定性，易发生泄漏。在条件许可时，增加机械密封的润滑，提高防泄漏效果，延长机械密封使用寿命。

2）维持冷却系统的效能。机械密封依靠动、静端面形成液膜形成密封，因而切忌端面干磨，否则两端面间的液膜就会汽化。使摩擦产生的热量无法散失，造成动、静环破裂。因此机械密封在使用中应绝对保证冲洗液冷却的供应及畅通。如依靠输送介质降低机械密封的温度时，应保证输送介质的充足。

3）合理使用机械密封。机械密封经过一段时间使用后，静泄漏量增大。为减少静泄漏量，操作人员有时会违反机械密封使用规程，人为排空泵内液体，造成短时间动、静环干磨，因而大大降低机械密封的使用寿命。

4）适当更换机械密封。机械密封泄漏，很大程度上是由于泵体的内部的间隙、工况发生变化，而密封本身并没有损坏，因此在实际中需要分析，是机械密封损坏，还是泵的工况发生变化。例如，当泵平衡盘严重磨损时，会造成多级离心泵一端机械密封会急剧泄漏输送介质；密封完好时，只需要对密封件进行清洗，重新安装即可。当旧机械密封损坏时，新选用密封的材质、端面表面粗糙度不达标时，使用效果会比旧密封的差。

3.2.2 泵机械密封泄漏的处理

1. 泄漏原因及检修

1）静泄漏。当更换新机械密封后，要进行静压试验，如泄漏量少于10滴/min，则可认为在正常范围内；如泄漏量较大，且向四周喷射，则表面动、静环密封圈安装存在问题，需重新调配。

2）运转过程中的泄漏。排除静密封点泄漏外，运转过程中泄漏主要是由于动环、静环液膜收破坏所致。引起密封失效的原因主要有：①泵体内抽空造成泵体内无液体，使动、静环面无法形成完整的液膜；②安装过程中动环面压缩量过大，导致运转过程中，短时间内动环、静环两端面严重磨损、擦伤，无法形成密封液膜；③动环密封圈制造安装过紧，轴向力无法调整动环的轴向浮动量，动、静环之间液膜厚度不随泵的工况发生变化，造成液膜不稳定；④工作介质中有颗粒状物质，运转中进入动环、静环端面，损伤动、静环密封端面，无法形成稳定液膜；⑤颗粒状物质中进入环弹簧元件（或波纹管）时，造成动环无法调整轴向浮动量，使动、静环端面间隙过大，无法形成稳定液膜。

   在现场中出现上述问题时，大多需要重新拆装机械密封，有时需要更换机械密封，有时仅需清洗机械密封。

3）正常运转中突然泄漏。离心泵在运转中突然泄漏，少数是因为磨损已达到使用寿命，而大多数是由于工况变化较大引起的，例如抽空导致密封破坏；高温加剧泵体内油气体分离，导致密封失效。

2.实例

   某油田注泵站从英国威尔公司（WIRE）引进了20世纪80年代的注水设备，共运转24320h，损坏14只机械密封，每只密封平面寿命只有1737h。通常情况下，该机械密封可以运转7000～8000h。通过调查分析，认为注水泵机械密封泄漏失效是最主要原因，因此有必要对密封泄漏原因进行分析，研究制定解决的方法。

要延长机械密封的使用寿命，关键是改善机械密封的工作介质环境，将冷却密封的污水改为清水，从根本上解决机械密封因弹簧结垢、混入杂物而磨损严重造成的泄漏失效问题。因此，专门设计了一套独立的清水冷却系统，用低温清洁水对密封进行冲洗。系统分变频恒压清水冷却机械密封和水池液位自动控制系统两部分。

1）变频恒压清水冷却机械密封系统。

   流程为由主泵冷却水回水管进水，经水表、过滤器进入离心泵，由耐压胶管接主泵非驱端单向阀，接通冷却水冲洗管路。在自动方式下，压力传感器将离心泵出口压力输入到智能仪，输出调速信号给变频器，控制离心泵转速，使冷却清水压力保持恒定。为避免清水与污水混合，必须确保清水有足够的压力。经理论推算，只能调节设定压力值为4.5～5.0MPa可满足清水冲洗要求。在手动方式下，可通过手动旋转调节变频器的频率，从而调节离心泵的泵出水压力。

2）水池液位自动控制系统。

   在自动方式下，液位控制器将信号输入到液位控制仪，显示并控制水池的水位。当水位低于下限时，自动进行补水；当水位高于上限时，则自动关闭。当水池水位低于下限或高于上线报警水位时，液位控制仪数据闪烁进行报警提示。手动方式则只需扳动开关即可，可加至任意液位高度。根据清水用量及冷却水池容积，设计上限水位为2.65m，下限水位为2.3m，每日电动阀开启2～3次进行补水。

   上述两个系统共同保障机械密封冷却水清水冲洗系统的正常工作。机械密封清水冷却冲洗系统与原污水冲洗冷却系统并联，正常情况由清水冷却冲洗系统提供冲洗液，如果清水冲洗系统出现故障，原污水系统自动接替运行。

（未完，待续）

以上为上海知为材料有限公司内部资料，手机版m.chem1024.com显示不全，详情见www.chem1024.com,，愿与各位技术工程师学习交流，共同进步！