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摘要：
针对高压锅炉注汽泵用机械密封的失效问题，探析其原因，制定具体的措施，延长机械密封的使用寿命，保证设备平稳、安全、高效运行。
【关键词】机械密封 失效形式 失效原因 改进措施
1.机械密封失效的表现形式
机械密封失效在运行中表现为振动、发热、磨损，最终以介质泄漏的形式出现。
1.1密封端面失效
操作人员启动泵前没有按照规程操作，泵机械密封端面无冷却液体或因断液、抽空，密封端面发生干摩擦；泵前过滤器滤网失效或滤网孔径太大，介质里的杂质微粒进入到密封端面间，使密封端面磨损，致使密封端面失效。
1.2弹簧失效
在水处理泵打盐液时，氯化钠结晶后堵塞在弹簧与弹簧座之间，盐对弹簧产生腐蚀作用，导致弹簧腐蚀、失效。
1.3辅助密封圈的失效
装配时有掉块、裂口、碰伤、卷边和扭曲导致机械密封失效、泄漏。
机械密封轴套内部O型圈橡胶老化变质时，会使机械密封出现泄漏。
2.机械密封失效原因分析及改进措施
2.1机械密封振动原因分析及措施
2.1.1动静环端面粗糙。进货渠道不同，机械密封动静环端面粗糙度不达标，运转时出现振动、发热、磨损。因此要选用正规厂家的机械密封。
2.1.2动静环与密封腔的间隙太小，应增大密封腔内径或减小转动件外径，至少保证0.75mm的间隙。
2.1.3密封端面耐腐蚀和耐温性能不良时，应更改动静环材料，使其耐温，耐腐蚀。
2.2机械密封泄漏的原因分析及防范措施
2.2.1泵在停运时机械密封的泄漏
现场中，经常会遇到泵未启动机械密封就泄漏的情况，拆开后发现：
密封端面安装时被碰伤、损坏，密封端面清理不净，夹有颗粒状杂质，密封面没有完全贴合，压盖没有压紧，动静环V型密封圈方向装反，轴套漏，轴套密封圈装配时未被压紧等情况。装配时必须检查、清洗，严格按技术要求装配。
2.2.2周期性泄漏
现场多级离心泵打污水时会出现周期性泄漏的情况。
①泵长期使用后，泵转子组件轴向窜动量增大，有时机械密封端面不能很好贴合，出现泄漏时，应调整推力轴承，使轴的窜动量不大于0.25mm。
②周期性振动时，应找出转子组件振动原因予以消除。
③现场运行的污水泵的泵压随干线压力而波动，密封腔内压力随之变化，应及时协调保持干线压力平稳。
2.2.3经常性泄漏
2.2.3.1密封端面缺陷引起的经常性泄漏。
在现场使用中较为常见，拆检后发现有以下情况：
①机械密封压缩量太小。现场解体发现，机械密封套为普通45#钢材料，发生锈蚀，弹簧在机械密封套上卡阻，弹簧失效，造成机械密封端面不能正常压紧。用1Cr18Ni9Ti材料加工机械密封套，使用后，问题得以解决。
②密封端面严重磨损，补偿能力消失时，应更换动环和静环或更换机械密封。
③密封端面宽度太小，密封效果差时，应增大密封端面宽度和弹簧作用力。
④动、静环损伤或出现裂纹时，应更换有缺陷的动环和静环或更换机械密封，出现变形时，应更换有缺陷的或已损坏的密封环，与轴中心线垂直度偏差过大，动、静环密封端面相对平行度偏差过大时，应调整密封端面。
2.2.3.2由辅助密封圈引起的经常性泄漏。
密封圈的材料不对，耐磨、耐腐蚀、耐温、抗老化性能太差，以致过早发生变形、硬化、破裂等。轴套内部O型圈材质选用性能等级较高的Kalrez全氟橡胶，机械密封中面及静环辅助密封圈为聚四氟乙烯，改后半年未发生机封泄漏。
O型密封圈发生掉块、裂口、碰坏、卷边或扭曲变形时应注意清洗橡胶圈不要用汽油，装配密封圈时注意理顺。
2.2.3.3由于介质的问题引起经常性泄漏。
介质里含有悬浮性微粒或结晶，污水泵运行时，水中破损的树脂颗粒对密封端面高速磨损，因此，开泵前要先打开放空阀门、盘泵、开泵；在污水池中增加细密的过滤网，过滤机械杂质。
结语
机械密封本身是一种要求较高的精密部件， 对使用、装配质量都有很高的要求；价格贵、易损坏，使用不当就造成失效，导致漏失，影响生产。在工作中应了解机械密封的特性，找到造成机械密封失效的原因，针对不同的情况采取相应的措施，注重平稳安装；严禁电机反转，定期检查和清洗过滤器的过滤网，避免机械杂质进泵；教育员工严格执行设备操作规程。从而延长机械密封使用寿命，保证注汽设备平稳运行。
参考文献：
[1]武占.油田注汽锅炉.上海交通大学出版社.2008.8第一版.
[2]顾永泉.机械密封实用技术[M].机械工业出版社. 2001.8.
[3]平敏.化工泵用机械密封[J] .河北化工 .2005.2.
[4]王永超.浅析冷却回流泵机械密封泄漏原因及对策.四川人民出版社. 1982.
作者简介：
李光春，工程师，1965年出生，毕业于石油大学石油工程专业，现任胜利油田河口采油厂注汽大队副大队长。
针对高压锅炉注汽泵用机械密封的失效问题，探析其原因，制定具体的措施，延长机械密封的使用寿命，保证设备平稳、安全、高效运行。
【关键词】机械密封 失效形式 失效原因 改进措施
1.机械密封失效的表现形式
机械密封失效在运行中表现为振动、发热、磨损，最终以介质泄漏的形式出现。
1.1密封端面失效
操作人员启动泵前没有按照规程操作，泵机械密封端面无冷却液体或因断液、抽空，密封端面发生干摩擦；泵前过滤器滤网失效或滤网孔径太大，介质里的杂质微粒进入到密封端面间，使密封端面磨损，致使密封端面失效。
1.2弹簧失效
在水处理泵打盐液时，氯化钠结晶后堵塞在弹簧与弹簧座之间，盐对弹簧产生腐蚀作用，导致弹簧腐蚀、失效。
1.3辅助密封圈的失效
装配时有掉块、裂口、碰伤、卷边和扭曲导致机械密封失效、泄漏。
机械密封轴套内部O型圈橡胶老化变质时，会使机械密封出现泄漏。
2.机械密封失效原因分析及改进措施
2.1机械密封振动原因分析及措施
2.1.1动静环端面粗糙。进货渠道不同，机械密封动静环端面粗糙度不达标，运转时出现振动、发热、磨损。因此要选用正规厂家的机械密封。
2.1.2动静环与密封腔的间隙太小，应增大密封腔内径或减小转动件外径，至少保证0.75mm的间隙。
2.1.3密封端面耐腐蚀和耐温性能不良时，应更改动静环材料，使其耐温，耐腐蚀。
2.2机械密封泄漏的原因分析及防范措施
2.2.1泵在停运时机械密封的泄漏
现场中，经常会遇到泵未启动机械密封就泄漏的情况，拆开后发现：
密封端面安装时被碰伤、损坏，密封端面清理不净，夹有颗粒状杂质，密封面没有完全贴合，压盖没有压紧，动静环V型密封圈方向装反，轴套漏，轴套密封圈装配时未被压紧等情况。装配时必须检查、清洗，严格按技术要求装配。
2.2.2周期性泄漏
现场多级离心泵打污水时会出现周期性泄漏的情况。
①泵长期使用后，泵转子组件轴向窜动量增大，有时机械密封端面不能很好贴合，出现泄漏时，应调整推力轴承，使轴的窜动量不大于0.25mm。
②周期性振动时，应找出转子组件振动原因予以消除。
③现场运行的污水泵的泵压随干线压力而波动，密封腔内压力随之变化，应及时协调保持干线压力平稳。
2.2.3经常性泄漏
2.2.3.1密封端面缺陷引起的经常性泄漏。
在现场使用中较为常见，拆检后发现有以下情况：
①机械密封压缩量太小。现场解体发现，机械密封套为普通45#钢材料，发生锈蚀，弹簧在机械密封套上卡阻，弹簧失效，造成机械密封端面不能正常压紧。用1Cr18Ni9Ti材料加工机械密封套，使用后，问题得以解决。
②密封端面严重磨损，补偿能力消失时，应更换动环和静环或更换机械密封。
③密封端面宽度太小，密封效果差时，应增大密封端面宽度和弹簧作用力。
④动、静环损伤或出现裂纹时，应更换有缺陷的动环和静环或更换机械密封，出现变形时，应更换有缺陷的或已损坏的密封环，与轴中心线垂直度偏差过大，动、静环密封端面相对平行度偏差过大时，应调整密封端面。
2.2.3.2由辅助密封圈引起的经常性泄漏。
密封圈的材料不对，耐磨、耐腐蚀、耐温、抗老化性能太差，以致过早发生变形、硬化、破裂等。轴套内部O型圈材质选用性能等级较高的Kalrez全氟橡胶，机械密封中面及静环辅助密封圈为聚四氟乙烯，改后半年未发生机封泄漏。
O型密封圈发生掉块、裂口、碰坏、卷边或扭曲变形时应注意清洗橡胶圈不要用汽油，装配密封圈时注意理顺。
2.2.3.3由于介质的问题引起经常性泄漏。
介质里含有悬浮性微粒或结晶，污水泵运行时，水中破损的树脂颗粒对密封端面高速磨损，因此，开泵前要先打开放空阀门、盘泵、开泵；在污水池中增加细密的过滤网，过滤机械杂质。
结语
机械密封本身是一种要求较高的精密部件， 对使用、装配质量都有很高的要求；价格贵、易损坏，使用不当就造成失效，导致漏失，影响生产。在工作中应了解机械密封的特性，找到造成机械密封失效的原因，针对不同的情况采取相应的措施，注重平稳安装；严禁电机反转，定期检查和清洗过滤器的过滤网，避免机械杂质进泵；教育员工严格执行设备操作规程。从而延长机械密封使用寿命，保证注汽设备平稳运行。
参考文献：
[1]武占.油田注汽锅炉.上海交通大学出版社.2008.8第一版.
[2]顾永泉.机械密封实用技术[M].机械工业出版社. 2001.8.
[3]平敏.化工泵用机械密封[J] .河北化工 .2005.2.
[4]王永超.浅析冷却回流泵机械密封泄漏原因及对策.四川人民出版社. 1982.
作者简介：
李光春，工程师，1965年出生，毕业于石油大学石油工程专业，现任胜利油田河口采油厂注汽大队副大队长。