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水泵機械密封漏水原因分析及防止措施
水泵的工作特點需要機械密封具有較高的精密度和可靠性，其密封性能對機組的高效運行和使用壽命的延長具有至關重要的作用。
本文從機械密封的組成與原理出發(fā)，分析了機械密封發(fā)生滲漏的現(xiàn)象及其原因，并結合實踐經(jīng)驗，對防止?jié)B漏的發(fā)生提出了有效對策。
以減少人為的設計缺陷或使用問題，使機械密封性能長期、可靠，保證水泵機組運行的安全性和高效性。
一、漏水現(xiàn)象及原因分析
1. 水泵機械密封的組成與工作原理
水泵在輸送高溫高壓水時常選擇機械密封的方式防止其泄漏，而滲漏造成的機械事故占水泵全部維修量的50%左右，可見，機械密封的可靠性對水泵的高效運行和使用壽命的延長具有至關重要的作用。
機械密封一般由旋動環(huán)、靜止環(huán)、密封圈或密封墊等輔助元件以及彈性補償元件等幾部分組成。
其工作原理是將一對垂直于旋轉軸線的端面相互貼合且相對轉動，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)流體壓力與補償機械彈力的作用，保持緊密的貼合度以達到密封的目的。
2. 安裝環(huán)節(jié)造成的漏水現(xiàn)象
安裝環(huán)節(jié)的施工不當也可能造成密封損害。
如在機械密封中起軸向定位作用的內(nèi)六角螺釘若安裝不緊，就會使密封發(fā)生軸向竄動，當竄動量過大，壓縮彈簧不能使靜止環(huán)緊貼在旋動環(huán)上時，就會導致泄漏；
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，可能使旋動環(huán)和靜止環(huán)在安裝時受損；
而機械密封的彈簧壓縮量也是安裝的重點，一旦誤差應>±2 mm，就可能因壓縮量過大導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
觀察機械密封的動靜環(huán)平面，若有嚴重燒焦，平面發(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，用螺絲刀拔動彈簧，彈簧有較強的張力，松開后即復位，有2-4MM的移動距離即可。
（2）安裝過松
觀察機封動、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，或是由電機軸向竄動造成的。
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，橡膠磨損。
4. 使用環(huán)節(jié)中的漏水現(xiàn)象
（1）壓力造成滲漏
使用中當密封腔內(nèi)壓力>3 MPa時，可能導致端面比壓過大, 液膜難以成，密封端面磨損嚴重，發(fā)熱量增多，造成密封面熱變形。
而泵在啟動、停機過程中，由于泵進口堵塞，抽送介質(zhì)中含有氣體等原因，可能使密封腔出現(xiàn)負壓，繼而引起密封端面干摩擦，內(nèi)裝式機械密封會產(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材料，當介質(zhì)中含有弱酸、弱堿時，長期的使用會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，也會劃傷端面造成磨損，同時水垢、油污等也可能在軸表面造成堆積。
此外，水溫超標也是導致機械密封性能下降的主要原因，因此當熱交換器的冷卻能力不足時，密封的使用壽命常會大大縮短。
（3）旋動環(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)整不當都會引起給水泵的振動，而振動會導致機械密封組件中的動靜部分發(fā)生摩擦，即使其接觸面的水膜發(fā)生破壞，導致其失去水膜潤滑而損壞。
（4）生產(chǎn)管理缺失
機組工作中未按操作規(guī)程進行，開停機不當或人為操作錯誤導致供電波動使水泵倒轉等都可能引起密封發(fā)生泄漏。
（5）缺水運行造成干磨損壞
這種現(xiàn)象多見于底閥式安裝形式進口處負壓，進水管有空氣，泵腔內(nèi)有空氣，泵開機后，機封的磨擦高速運轉時產(chǎn)生高溫，無法得到冷卻，檢查機封，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)的汽體進入泵腔內(nèi)高處，這部分的汽體無法排除，從而造成缺水運行，機封干磨失效。
（7）機械密封膠失效
機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、機械密封漏水的防止措施
1. 設計過程中應注意的問題
應根據(jù)不同水泵的工作特點選擇不同的機械密封類型，在仔細分析材質(zhì)、使用壽命等特點的基礎上優(yōu)選各密封元件，并重點參考其耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、抗振等方面的性能。
雖然不同型號的機械密封在設計上存在較大的差異，但設計的重點始終應體現(xiàn)在旋動環(huán)與靜止環(huán)間、軸套與旋動環(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，特別是前三個部位的設計質(zhì)量是防止?jié)B漏的關鍵。
2. 使用過程中應注意的問題
（1）安裝中防止?jié)B漏的對策
應切實提高安裝工程的質(zhì)量意識，嚴格執(zhí)行安裝、檢修的制度化和標準化。
以密封圈的松緊度為例，旋動環(huán)密封圈過松會影響密封效果，但過緊也可能加劇其與軸套間的磨損，并易使旋動環(huán)出現(xiàn)疲勞和變形；
而靜止環(huán)雖然相對應更緊一些，但過緊也會導致變形或出現(xiàn)脆裂，因此必須依照安裝指導書測量和調(diào)整，保證其壓縮量符合要求。
（2）機械密封使用中滲漏的預防和處理
日常機械密封的管路系統(tǒng)檢查與使用，是機械密封正常運行的保障，因此應將設備管理的責任落實到人，制定嚴格的檢修維護制度并予以落實。
檢查所有與機械密封運行有關的閥門，保證安監(jiān)儀表完好;檢查機械密封自循環(huán)水、水泵涵體、機械密封水管路、換熱器及機械密封水的冷卻水的暢通，溫度無異常變化，發(fā)現(xiàn)問題及時查明原因，并有針對性地解決。
由于磁性過濾器堵塞對機械密封的正常運行使用危害很大，因此要定期檢查清洗，發(fā)現(xiàn)元件損壞及時更換；
應保持機械密封水一路磁性濾網(wǎng)運行，另一路備用，定期切換使用，以保證其正常的運行狀態(tài)。定期清理工作結束，應在進行注水排空氣后，再將磁性過濾器投入備用狀態(tài)。
機械密封水系統(tǒng)的排氣管必須在高于換熱器機械密封水出口管路上加裝，正常運行前必須將機械密封水腔室及管路中的空氣徹底排出，低轉速運行時也可以排氣，但是注意掌握開度不要將排氣閥全開。
如排氣不徹底會出現(xiàn)密封摩擦副之間沒有潤滑液，造成干磨和旋動環(huán)熱裂，嚴重影響機械密封的安全正常運行。
此外，針對使用中的壓力問題，除在安裝時嚴格執(zhí)行規(guī)定的彈簧壓縮量外，還應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、陶瓷等耐壓強度高的材料，并加強冷卻的潤滑措施。對真空狀態(tài)運行造成的機械密封滲漏，應采用雙端面機械密封，以改善潤滑條件，提高密封性能。
三、總結
綜上所述，水泵的工作特點需要機械密封具有較高的精密度和可靠性，對其設計、加工、安裝和使用等各個環(huán)節(jié)都存在嚴格的工藝要求。
在機械密封的使用中，除必須嚴格執(zhí)行工藝標準外，還應努力改善其運行環(huán)境，合理選擇各種配件，制定并落實相關檢修及養(yǎng)護制度，減少人為的設計缺陷或使用問題，使機械密封性能長期、可靠，保證水泵機組運行的安全性和高效性。
