泵用机械密封常见的泄漏现象有什么解决方法?

一、常见的渗漏现象

机械密封泄漏的比例占所有维修泵的50%以上,机械密封的运行直接影响泵的正常运行。总结和分析如下。

1.周期性泄漏

(1)泵转子轴向移动量大,辅助密封与轴的过盈量大,动环不能在轴上灵活移动。泵翻转,动静环磨损后,排量得不到补偿。

对策:装配机械密封时,轴的轴向移动应小于0.1mm,辅助密封与轴的过盈量要适中。同时要保证径向密封,装配后动环能在轴上灵活移动(动环压在弹簧上能自由弹回)。

(2)密封面润滑油不足,造成密封端面干摩擦或粗糙。

对策:油室腔内润滑油面的高度应高于动静环密封面。

(3)转子周期性振动。原因是定子与上下端盖不对中,或叶轮与主轴不平衡,气蚀或轴承损坏(磨损),会缩短密封寿命,产生泄漏。

对策:以上问题可根据维修标准进行纠正。

2.小型潜污泵机械密封泄漏引起的磨轴现象。

(1) 715kW以下的小泵机械密封失效经常导致磨轴,磨轴的主要位置有:动环辅助密封环、静环位置,少数弹簧有磨轴现象。

(2)磨轴的主要原因:①BIA双端机械密封,背压状态是一种不良的工作状态,介质中的颗粒和杂质很容易进入密封面,使密封失效。②研磨轴的主要部件是橡胶波纹管,由于上端密封面处于不良润滑状态,动静环之间的摩擦力矩大于橡胶波纹管与轴之间的传递力矩,发生相对转动。③动静环的辅助密封被污水中的弱酸弱碱腐蚀,所以橡胶件无弹性。有的已经腐烂,失去了应有的功能,出现了磨轴现象。

(3)为解决上述问题,采取以下措施:①保证下端盖和油室的清洁,禁止装配不清洁的润滑油。(2)机械密封油室腔内的油位线应高于动静环的密封面。③根据不同的介质选择不同结构的机械密封。高扬程泵的机械密封结构应重新设计,腐蚀性介质橡胶应选用耐弱酸耐碱的氟橡胶。机械密封静环应加防转销。

第二,由于压力造成的泄漏

(1)高压和压力波引起的机械密封泄漏。当弹簧比压和总比压过大,密封腔内压力超过3MPa时,密封端面比压就会过大,液膜难以形成,密封端面磨损严重,发热量增大,造成密封端面热变形。

对策:装配机械密封时,弹簧的压缩必须按规定进行,不允许过大或过小。高压下的机械密封应采取措施。为使端面受力合理,变形最小,可采用硬质合金、陶瓷等高抗压强度材料,并加强冷却的润滑措施,可选用键、销等传动方式。

(2)真空运行引起的机械密封泄漏在泵的启停过程中,由于泵入口的堵塞和泵送介质中含有的气体,密封腔内可能出现负压。如果密封腔内有负压,会造成密封端面的干摩擦和内置机械密封的漏气(水)。真空密封和正压密封的区别在于密封对象的方向性不同,机械密封在某一方向也有其适应性。

对策:采用双端面机械密封,有助于改善润滑条件和密封性能。

第三,介质引起的泄漏

(1)大部分潜污泵的机械密封拆卸后,静环和动环的辅助密封无弹性,有的已经腐烂,导致机械密封大量泄漏,甚至出现磨轴现象。由于污水中的高温和弱酸弱碱对静环和动环辅助橡胶密封的腐蚀,机械泄漏过大。动静环的橡胶密封采用丁腈-40,不耐高温,不耐酸碱,污水呈酸碱性时易腐蚀。

对策:对于腐蚀性介质,橡胶件应选用耐高温、耐弱酸、耐弱碱的氟橡胶。

(2)固体颗粒杂质引起的机械密封泄漏如果固体颗粒进入密封端面,会擦伤或加速密封端面的磨损。轴(套)表面水垢和油污的积累速度超过摩擦副的磨损速度,使动环无法补偿磨损位移。硬对硬摩擦副的运行寿命比硬对石墨摩擦副长,因为固体颗粒会嵌入石墨密封圈的密封面。

对策:碳化钨对碳化钨摩擦副的机械密封应选择在固体颗粒容易进入的位置。

四、机械密封泄漏引起的其他问题。

机械密封在设计、选型和安装上还存在一些不合理的地方。

(1)弹簧的压缩量必须按规定进行,不允许过大或过小,误差2mm。压缩量过大,端面比压增大,摩擦热过多,造成密封面热变形,加速端面磨损。如果压缩量过小,动静环端面就密封不了。

(2)安装动环密封环的轴(或轴套)端面和安装静环密封环的密封压盖(或壳体)端面应进行倒角和抛光,以避免装配时损坏动、静环密封环。