李立(中石化洛陽工程有限公司 河南洛陽 471003)

離心泵機所用的機械密封能有效避免殼體與輸入軸液體的泄露，防止離心泵部件過快的磨損，延長離心泵的使用壽命。因此，加強離心泵機械密封方面的研究，具有重要的現實意義。筆者結合多年工作實際，對離心泵機械密封失效問題進行探討。

一、機械密封失效的原因分析

離心泵機械密封投入使用的初期，允許出現一定范圍的泄露，引起泄露的原因與其自身結構有著密切的聯(lián)系。而隨著使用時間的延長，因受設備工作環(huán)境、安裝工藝等因素的影響，機械密封會失效。下面對機械密封失效的原因進行詳細的分析。

1.由泵抽空或汽蝕引起

離心泵抽空的原因在于未進行灌漿操作就啟動，致使空氣進入液體介質之中，減小了泵出口位置處的壓力，最終因發(fā)生干摩擦引起機械密封失效。另外，因長時間使用，機械密封表面發(fā)生硬化、老化現象也是引起其失效的原因之一。介質流進低壓位置時，氣泡破裂或因老化導致附近液體以非常大的速度溢出，周圍空間因被占據而形成較大壓強，最終導致汽蝕現象的發(fā)生。

2.由密封面磨損引起

機械密封除端蓋和軸間密封失效外，其他失效的原因多由靜、動環(huán)間的摩擦所致。因輸送原油時其中含有較多雜質顆粒，會和原油一起進入到系統(tǒng)中，給密封造成破壞，使機械密封失效的機率大大增加。密封面自身因受原油雜質的不良影響而破損，出現一些痕跡，隨著長時間的應用這些痕跡會逐漸擴展，最終出現較大面積的裂縫或裂痕。此時，如原油進入到密封系統(tǒng)，一方面原油中的雜質會進一步加劇密封的磨損，另一方面會還導致原油的泄露，造成大量的浪費。

3.由腐蝕原因引起

離心泵輸送的介質具有不同程度的腐蝕性，因此會直接腐蝕系統(tǒng)，使機械密封因腐蝕而失效。具體表現為：密封面發(fā)生點蝕，嚴重時穿透，腐蝕機械系統(tǒng)；不銹鋼底座與碳化鎢環(huán)焊接位置處出現銹蝕，進而腐蝕底座；彈簧、金屬管等因被介質腐蝕而出現破裂現象；上述原因均會導致機械密封失效。

4.由泵送介質物性引起

離心泵輸送的介質同時還會在不同操作條件時發(fā)生物理性質的變化，使密封面或者密封沖洗系統(tǒng)失效及破壞。泵送介質在環(huán)境或操作溫度改變時易發(fā)生物性變化，比如蠟油在高低溫改變時粘度、密度變化較大，低溫時的高粘度、高密度會使密封沖洗系泵送環(huán)統(tǒng)循環(huán)能力下降及密封沖洗系統(tǒng)結焦導致密封壽命變短或失效。

5.密封圈失效

目前機械密封系統(tǒng)所用的密封圈多為乙丙烯或橡膠材質，但一些密封圈生產廠家，為獲得較大利潤并未全部使用橡膠材質。這些含有雜質的橡膠被黏稠雜質長時間浸泡，導致密封圈彈性性能下降而過早的老化、硬化，加上原油長時間流過的不斷磨損，最因密封圈失效而引起機械密封的失效。

二、離心泵機械密封失效應對策略

1.避免汽蝕與抽空

為了消除汽蝕與抽空現象，具體可采取以下對策：首先，嚴格測量與控制輸送介質的溫度，避免輸送的介質溫度超過80℃；其次，做好質量檢查工作。認真檢查相連旁接介質罐體液位，確保其處在最低液位以上，壓強處在0.2~0.4M pa范圍內；再次，定期對離心泵操作人員進行專業(yè)技能的培訓，以保證操作人員按照操作規(guī)程熟練操作，尤其應避免干摩擦現象的發(fā)生，即開啟離心泵前進行盤泵，并放空泵體，打開入口閥；最后，做好上下站、調度室在清理長輸管線過程中的協(xié)調工作。清管器到站前關閉泵，禁止其運行，以防止清管器、蠟泥產生空氣段導致泵出現汽蝕和抽空現象。

2.避免摩擦造成的磨損

為避免因摩擦而導致機械密封失效情況的發(fā)生，應使用性能良好的摩擦副，一般按照以下順序選擇摩擦副材質：碳化硅-碳石墨、硬質合金-碳石墨、陶瓷-碳石墨。通過選擇優(yōu)質的材質，可提高摩擦副的耐磨性能。另外，高速鋼-碳化硅材料的摩擦副性能優(yōu)越，能較好的提高機械密封性能，因此，為避免離心泵出現機械密封失效的問題，應注重該種材質摩擦副的使用。

3.防止腐蝕引起密封失效

針對離心泵因腐蝕原因造成的密封失效問題，應引起足夠的重視，并采取有效措施加以防范。例如，抽派專門的人員負責離心泵的日常保養(yǎng)工作，為避免輸送介質腐蝕密封系統(tǒng)，應定期使用高純度、干凈的透平油沖洗密封件，以提高密封系統(tǒng)的抗腐蝕性能。

4.由泵送介質物性引起

物性變化對密封產生的影響通常不被重視，其對密封產生的影響還是較大的，對此應盡量在工藝操作時避免機械密封環(huán)境內介質物性變化。比如高溫蠟油泵，泵在北方冬季操作或備用狀態(tài)時密封系統(tǒng)內介質溫度下降，粘度和比重增加，泵送環(huán)能力下降或無法工作，此時應采用減小密封沖洗系統(tǒng)冷卻水用量等方法來盡量使密封系統(tǒng)內介質環(huán)境與正常操作時保持一致。

5.注意更換密封圈

經過長時間的使用并受多種因素影響，離心泵機械密封會因密封圈的失效而失效，為有效避免該種現象的發(fā)生，應認真考慮密封圈的使用壽命，及時的進行更換，特別達到離心泵的二保期限后，需認真檢查密封圈性能，必要情況下進行更換。選擇密封圈時應選擇知名廠家的產品，徹底的消除由密封圈失效導致的機械密封失效問題。

除此之外，離心泵養(yǎng)護人員，還應善于總結和分析處理機械密封失效問題的經驗，針對不同的原因造成的密封失效問題，確定合理的解決方案，并形成適合自己的解決思路與方法，不斷提高解決密封失效問題的水平。

三、總結

實際工作時離心泵機械密封失效問題比較常見，而且引起其失效的因素來自多個方面，除受其自身因素影響外，工藝條件、運行狀況等也會導致機械密封失效。為此，離心泵使用期間應有專門人員負責離心泵機械密封的檢查、養(yǎng)護工作，發(fā)現問題及時采取針對措施解決，平時做好機械密封失效問題的防范，保證離心泵處于最佳的工作狀態(tài)。

[1]何鈺.試析離心泵機械密封失效的原因與應對策略[J].中國石油和化工標準與質量,2013,05:65.

[2]李廣,耿麗媛,林紀華,徐帥.離心泵機械密封失效分析及對策[J].管道技術與設備,2013,04:37-39.

[3]郭海峰,張玉梅.離心泵機械密封失效原因分析及消除措施[J].化學工業(yè),2010,01:34-36.

[4]趙昕.機械密封失效的原因及其改進策略[J].機械研究與應用,2011,01:104-106.