水泵的工作特點(diǎn)需要水泵機(jī)械密封具有較高的精密度和可靠性，其密封性能對(duì)機(jī)組的高效運(yùn)行和使用壽命的延長(zhǎng)具有至關(guān)重要的作用。本文從機(jī)械密封的組成與原理出發(fā)，分析了機(jī)械密封發(fā)生滲漏的現(xiàn)象及其原因，并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)防止?jié)B漏的發(fā)生提出了有效對(duì)策。以期減少人為的設(shè)計(jì)缺陷或使用問題，使機(jī)械密封性能長(zhǎng)期、可靠，保證水泵機(jī)組運(yùn)行的安全性和高效性。

　　一、水泵機(jī)械密封漏水的現(xiàn)象及其原因分析

　　1.1  水泵機(jī)械密封的組成與工作原理

　　水泵在輸送高溫高壓水時(shí)常選擇機(jī)械密封的方式防止其泄漏，而滲漏造成的機(jī)械事故占水泵全部維修量的 50% 左右，可見，機(jī)械密封的可靠性對(duì)水泵的高效運(yùn)行和使用壽命的延長(zhǎng)具有至關(guān)重要的作用。機(jī)械密封一般由旋動(dòng)環(huán)、靜止環(huán)、密封圈或密封墊等輔助元件以及彈性補(bǔ)償元件等幾部分組成。其工作原理是將一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面相互貼合且相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并使端面間維持一層極薄的液膜，在輔助密封的配合下，使端面受到介質(zhì)流體壓力與補(bǔ)償機(jī)械彈力的作用，保持緊密的貼合度以達(dá)到密封的目的。

　　1.2  漏水現(xiàn)象及其原因分析

　　1.2.1  設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)造成的漏水現(xiàn)象

　　合理的設(shè)計(jì)是機(jī)械密封實(shí)現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)，但實(shí)際工程中水泵的整體設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)備配件的選用、各元件材質(zhì)的選擇都直接影響著水泵的密封性能。以水泵中的磁性分離器為例，該元件不但具有無法分離過濾非金屬顆粒、體積大、不易檢修等缺點(diǎn)，還可能由于磁性吸附水中的金屬性物質(zhì)，使這些物質(zhì)與非金屬材質(zhì)的旋動(dòng)環(huán)或靜止環(huán)產(chǎn)生摩擦，導(dǎo)致元件的磨損，磨損生產(chǎn)的非金屬物質(zhì)又因不能被吸附過濾而進(jìn)入系統(tǒng)使磨損加劇，長(zhǎng)期運(yùn)行必然會(huì)導(dǎo)致密封性能的下降。

　　1.2.2  安裝環(huán)節(jié)造成的漏水現(xiàn)象

　　安裝環(huán)節(jié)的施工不當(dāng)也可能造成密封損害。

　　如在機(jī)械密封中起軸向定位作用的內(nèi)六角螺釘若安裝不緊，就會(huì)使密封發(fā)生軸向竄動(dòng)，當(dāng)竄動(dòng)量過大，壓縮彈簧不能使靜止環(huán)緊貼在旋動(dòng)環(huán)上時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致泄漏 ; 環(huán)密封圈的軸端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋端面不夠光潔，可能使旋動(dòng)環(huán)和靜止環(huán)在安裝時(shí)受損 ; 而機(jī)械密封的彈簧壓縮量也是安裝的重點(diǎn)，一旦誤差應(yīng) >±2 mm ，就可能因壓縮量過大導(dǎo)致端面比壓和摩擦熱量的增加，使端面的磨損和熱變形加劇，或因壓縮量過小造成靜止環(huán)端面的比壓不足，影響密封效果。

　　1 ，安裝過緊

　　觀察機(jī)械密封的動(dòng)靜環(huán)平面，若有嚴(yán)重?zé)梗矫姘l(fā)黑很深的痕跡，密封橡膠變硬或失去彈性等現(xiàn)象，這都是由于安裝過緊造成的。

　　處理辦法：調(diào)整安裝高度，葉輪安裝后，用螺絲刀拔動(dòng)彈簧，彈簧有較強(qiáng)的張力，松開后即復(fù)位，有 2-4MM 的移動(dòng)距離即可。

　　2 ，安裝過松

　　觀察機(jī)封動(dòng)、靜環(huán)平面，其表面有一層很薄的水垢（能夠擦去），且表面基本無磨損，這是彈簧失去彈性及裝配不良造成的，或是由電機(jī)軸向竄動(dòng)造成的。

　　1.2.3  生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的漏水現(xiàn)象

　　例如泵蓋靜環(huán)室造成。靜環(huán)室內(nèi)孔加工尺寸誤差大，表面毛糙。表現(xiàn)的現(xiàn)象為從軸向噴水，靜環(huán)與內(nèi)孔之間存在間隙，或者內(nèi)孔粗糙，靜環(huán)跟轉(zhuǎn)，橡膠磨損。

　　1.2.4  使用環(huán)節(jié)中的漏水現(xiàn)象

　　(1) 壓力造成滲漏。使用中當(dāng)密封腔內(nèi)壓力 >3 MPa 時(shí)，可能導(dǎo)致端面比壓過大 ,  液膜難以成，密封端面磨損嚴(yán)重，發(fā)熱量增多，造成密封面熱變形。而泵在啟動(dòng)、停機(jī)過程中，由于泵進(jìn)口堵塞，抽送介質(zhì)中含有氣體等原因，可能使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓，繼而引起密封端面干摩擦，內(nèi)裝式機(jī)械密封會(huì)產(chǎn)生漏水現(xiàn)象。

　　(2) 介質(zhì)問題。首先，由于密封圈等輔助元件常采用不耐酸堿和高溫的有機(jī)材料，當(dāng)介質(zhì)中含有弱酸、弱堿時(shí)，長(zhǎng)期的使用會(huì)使其失去彈性甚至腐爛 ; 而介質(zhì)中出現(xiàn)固體顆粒等物質(zhì)時(shí)，也會(huì)劃傷端面造成磨損，同時(shí)水垢、油污等也可能在軸表面造成堆積。此外，水溫超標(biāo)也是導(dǎo)致機(jī)械密封性能下降的主要原因，因此當(dāng)熱交換器的冷卻能力不足時(shí)，密封的使用壽命常會(huì)大大縮短。（歡迎關(guān)注：泵管家）

　　(3) 旋動(dòng)環(huán)和靜止環(huán)疲勞損壞。給水泵軸線不一致或者軸承間隙調(diào)整不當(dāng)都會(huì)引起給水泵的振動(dòng)，而振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封組件中的動(dòng)靜部分發(fā)生摩擦，即使其接觸面的水膜發(fā)生破壞，導(dǎo)致其失去水膜潤(rùn)滑而損壞。

　　(4) 生產(chǎn)管理缺失。機(jī)組工作中未按操作規(guī)程進(jìn)行，開停機(jī)不當(dāng)或人為操作錯(cuò)誤導(dǎo)致供電波動(dòng)使水泵倒轉(zhuǎn)等都可能引起密封發(fā)生泄漏。

　　(5)  缺水運(yùn)行造成干磨損壞  這種現(xiàn)象多見于底閥式安裝形式進(jìn)口處負(fù)壓，進(jìn)水管有空氣，泵腔內(nèi)有空氣，泵開機(jī)后，機(jī)封的磨擦高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生高溫，無法得到冷卻，檢查機(jī)封，彈簧張力正常，摩擦面燒焦發(fā)黑，橡膠變硬開裂。   處理辦法：排盡管道及泵腔內(nèi)空氣或更換機(jī)械密封。

　　(6)  有氣體 ,  主要產(chǎn)生于熱水泵。由于介質(zhì)是熱水，水溫過高產(chǎn)生蒸汽，管道內(nèi)的汽體進(jìn)入泵腔內(nèi)高處，這部分的汽體無法排除，從而造成缺水運(yùn)行，機(jī)封干磨失效。

　　(7)機(jī)械密封膠失效。  機(jī)械密封膠失效的原因：橡膠件老橡膠件的老化、變形，主要是熱水泵中的化、變形。機(jī)械密封膠失效表現(xiàn)的現(xiàn)象為水溫過高，介質(zhì)溶解橡膠。從外觀上看橡膠件表面疏松、毛糙，失去彈性，從而使橡膠失效。

　　二、機(jī)械密封漏水的防止措施

　　2.1  設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題

　　應(yīng)根據(jù)不同水泵的工作特點(diǎn)選擇不同的機(jī)械密封類型，在仔細(xì)分析材質(zhì)、使用壽命等特點(diǎn)的基礎(chǔ)上優(yōu)選各密封元件，并重點(diǎn)參考其耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、抗振等方面的性能。雖然不同型號(hào)的機(jī)械密封在設(shè)計(jì)上存在較大的差異，但設(shè)計(jì)的重點(diǎn)始終應(yīng)體現(xiàn)在旋動(dòng)環(huán)與靜止環(huán)間、軸套與旋動(dòng)環(huán)間、靜止環(huán)與環(huán)座間、軸套與軸間以及密封端蓋與水泵泵體間等部位的密封，特別是前三個(gè)部位的設(shè)計(jì)質(zhì)量是防止?jié)B漏的關(guān)鍵。

　　2.2  使用過程中應(yīng)注意的問題

　　2.2.1  安裝中防止?jié)B漏的對(duì)策

　　應(yīng)切實(shí)提高安裝工程的質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行安裝、檢修的制度化和標(biāo)準(zhǔn)化。以密封圈的松緊度為例，旋動(dòng)環(huán)密封圈過松會(huì)影響密封效果，但過緊也可能加劇其與軸套間的磨損，并易使旋動(dòng)環(huán)出現(xiàn)疲勞和變形 ; 而靜止環(huán)雖然相對(duì)應(yīng)更緊一些，但過緊也會(huì)導(dǎo)致變形或出現(xiàn)脆裂，因此必須依照安裝指導(dǎo)書測(cè)量和調(diào)整，保證其壓縮量符合要求。

　　2.2.2  機(jī)械密封使用中滲漏的預(yù)防和處理

　　日常機(jī)械密封的管路系統(tǒng)檢查與使用，是機(jī)械密封正常運(yùn)行的保障，因此應(yīng)將設(shè)備管理的責(zé)任落實(shí)到人，制定嚴(yán)格的檢修維護(hù)制度并予以落實(shí)。檢查所有與機(jī)械密封運(yùn)行有關(guān)的閥門，保證安監(jiān)儀表完好 ; 檢查機(jī)械密封自循環(huán)水、水泵涵體、機(jī)械密封水管路、換熱器及機(jī)械密封水的冷卻水的暢通，溫度無異常變化，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)查明原因，并有針對(duì)性地解決。

　　由于磁性過濾器堵塞對(duì)機(jī)械密封的正常運(yùn)行使用危害很大，因此要定期檢查清洗，發(fā)現(xiàn)元件損壞及時(shí)更換 ; 應(yīng)保持機(jī)械密封水一路磁性濾網(wǎng)運(yùn)行，另一路備用，定期切換使用，以保證其正常的運(yùn)行狀態(tài)。定期清理工作結(jié)束，應(yīng)在進(jìn)行注水排空氣后，再將磁性過濾器投入備用狀態(tài)。機(jī)械密封水系統(tǒng)的排氣管必須在高于換熱器機(jī)械密封水出口管路上加裝，正常運(yùn)行前必須將機(jī)械密封水腔室及管路中的空氣徹底排出，低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)也可以排氣，但是注意掌握開度不要將排氣閥全開。如排氣不徹底會(huì)出現(xiàn)密封摩擦副之間沒有潤(rùn)滑液，造成干磨和旋動(dòng)環(huán)熱裂，嚴(yán)重影響機(jī)械密封的安全正常運(yùn)行。此外，針對(duì)使用中的壓力問題，除在安裝時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的彈簧壓縮量外，還應(yīng)在高壓條件下采取特別處理措施。為使端面受力合理、減小變形，可采用硬質(zhì)合金、陶瓷等耐壓強(qiáng)度高的材料，并加強(qiáng)冷卻的潤(rùn)滑措施。對(duì)真空狀態(tài)運(yùn)行造成的機(jī)械密封滲漏，應(yīng)采用雙端面機(jī)械密封，以改善潤(rùn)滑條件，提高密封性能。

　　三、結(jié)語

　　綜上所述，水泵的工作特點(diǎn)需要機(jī)械密封具有較高的精密度和可靠性，對(duì)其設(shè)計(jì)、加工、安裝和使用等各個(gè)環(huán)節(jié)都存在嚴(yán)格的工藝要求。在機(jī)械密封的使用中，除必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝標(biāo)準(zhǔn)外，還應(yīng)努力改善其運(yùn)行環(huán)境，合理選擇各種配件，制定并落實(shí)相關(guān)檢修及養(yǎng)護(hù)制度，減少人為的設(shè)計(jì)缺陷或使用問題，使機(jī)械密封性能長(zhǎng)期、可靠，保證水泵機(jī)組運(yùn)行的安全性和高效性。