金馀強 侯愛雪 大連海特泵業(yè)有限公司

機械密封的專利誕生要追溯到一百多年前的英國，經(jīng)過漫長的時間推移，泵端面的密封技術已經(jīng)獲得了突飛猛進的發(fā)展，近年來甚至產(chǎn)生了非接觸式的機械密封方法，為密封技術的發(fā)現(xiàn)帶來了新的思路。過往的密封大多采用填料密封法，與當下的機械密封相比，不僅密封性能差，而且無法維持長時間、穩(wěn)定的密封狀態(tài)，而且填料在使用過后很難再重復利用，容易造成污染，所以漸漸被機械密封所取代，談談機械密封的失效原因可以為日后繼續(xù)進行技術攻關提供借鑒。

一、機械密封原理

機械密封的原理實際上并不復雜，相關的雛形很早就已經(jīng)出現(xiàn)，隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，在原有基礎上進行的技術改革使得機械密封系統(tǒng)越來越復雜，密封效果也越來越明顯，其中最主要的，便是借助彈性元件，利用加壓的方式來將密封端面之間的縫隙減少，并且利用介質和動環(huán)、靜環(huán)的平行運動構成了復雜的系統(tǒng)。除了基本的彈性元件、動環(huán)、靜環(huán)以及壓緊元件之外，密封圈也發(fā)揮了重要的作用，比如說，在動環(huán)和靜環(huán)之間不可避免的存在縫隙，密封圈可以有效填補這一空間，降低介質的泄露風險，并且在泵中擔當一個緩沖的作用，避免較大的沖擊對泵體產(chǎn)生損壞。由于整個作用過程需要系統(tǒng)的緊密配合，因此，出現(xiàn)問題的概率并不低，除了元器件的質量問題以外，不合理的操作方法也是其中的一大原因，在現(xiàn)代化工生產(chǎn)企業(yè)當中，離心泵往往都承擔著重要的生產(chǎn)任務，一旦出現(xiàn)問題，后果不堪設想。正因為如此，在使用離心泵時，為了防止出現(xiàn)密封失效問題，操作人員首先要對機械密封的原理非常熟悉，在出現(xiàn)問題時要依據(jù)經(jīng)驗做一個最基本的判斷，確定一個大致的問題區(qū)間，為后續(xù)的維修工作提供方便。

二、機械密封失效原因分析

泵的正常運行需要一個良好的條件，需要內部各個部分之間的緊密配合，如果說彼此之間存在這樣那樣的問題，就勢必會影響到密封效果。在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)當中，最注重的一點便是穩(wěn)定性，換句話說，減少出現(xiàn)問題的可能性，一旦機器運作出現(xiàn)問題，且不論停止工作所帶來的時間和金錢損失，維修的成本也是企業(yè)的一大負擔，因此，對機械密封失效的原因進行總結，有利于減少事故的發(fā)生，也可以為企業(yè)節(jié)省維護成本。以下是詳細的介紹。

（一）泵抽空或汽蝕

如果介質的溫度升高過快，很容易導致大量的汽化而為液體和空氣的大量涌入創(chuàng)造條件，尤其是隨之而來的氣壓失常會導致高壓氣流沖擊氣泡空間，造成離心泵在運行當中出現(xiàn)大幅度的振動，更加劇了泄漏狀況。

（二）泵振動過大

泵雖然在生活中并不罕見，但是其制造難度卻不低，尤其是應用在大型生產(chǎn)領域中的化工離心泵，對于制造工藝和精度的要求更高，如果說由于制造精度的欠缺，導致零部件之間不能夠完美的嚴絲合縫，而是出現(xiàn)了振動的情況，那么就容易出現(xiàn)泄露的問題。尤其是泵作為劇烈運動的機械，任何細小的振動都有可能被無限放大對生產(chǎn)效率和機械的運行狀態(tài)造成嚴重的影響。其中的軸向振動尤為嚴重，極端條件下，甚至可能導致動環(huán)和靜環(huán)之間產(chǎn)生縫隙甚至相互分離、脫落，這對于機械本身來說，是非常嚴重的損傷。

（三）泵軸彎曲

機械密封的原理比較簡單，實際上就是利用彈性和流體介質，通過機械機構施加壓力的方式來促使兩個密封的端面緊密結合，這種結合需要端面所收到的力是均勻分布的，所以也就對加壓的機械結構提出了更高的要求，如果說機械泵軸出現(xiàn)彎曲，那么在其他所有條件都沒有出現(xiàn)變化的情況下，密封端面所受到的力就會發(fā)生變化，這種力的變化就很難再使動環(huán)和靜環(huán)再保持平行的狀態(tài)，以至于密封面之間出現(xiàn)縫隙，最終導致出現(xiàn)泄露問題。

三、應采取的措施

通過以上內容的介紹可以看到，雖然泵表現(xiàn)出的問題只是一個機械密封失效，牽扯出的問題卻非常復雜，尤其是導致該問題產(chǎn)生的因素較多，短時間內很難通過檢測來精確的確認問題的源頭，所以，建立起常態(tài)化的應急預案機制是非常有必要的，除此之外，企業(yè)要安排經(jīng)驗豐富的操作人員來負責泵的運作，避免出現(xiàn)低級的操作失誤而混淆了維修重點，除此之外，本文給出以下具體的解決方法，希望能夠有所幫助。

（一）消除泵抽空和汽蝕的措施

介質溫度過高是導致泵抽空和產(chǎn)生汽蝕的重要原因，因此，在正常的工作狀態(tài)下，一定要避免介質溫度過度升高，可以設置常態(tài)化的溫度檢測機制，定時利用傳感器來收集相關數(shù)據(jù)。其次，適當提高入口靜壓可以幫助凝結水泵有效的解決以上問題。

（二）消除泵振動過大的措施

泵振動過大的原因一部分來自轉子的徑向跳動，因此，只要對轉子徑向跳動的幅度進行限制，就可以極大程度上解決這一問題，一般來說，想要取得明顯的效果，轉子徑向跳動的幅度要限制在0.03～0.05mm 這一范圍內，確保泵體不會有過大的振動幅度。其次，泵中的一大驅動核心便是電機，電機同心度的高低也會直接影響到泵體的振動幅度，所以電機同心度不可以掉以輕心，振幅應當控制在0～0.03mm 這一范圍內；當然，整個過程要嚴格按照相關的規(guī)章制度，堅決避免工作人員不專業(yè)的操作行為影響到現(xiàn)場的維修工作，幫助消除振動。

四、總結

總而言之，機械密封的失效不僅僅是單一要素影響的結果，而是多個條件的共同作用，因此在針對機械密封失效的問題解決時，要全方位的進行考慮，做好完全的準備，必要時可以對機器進行全方位的檢測，在確定好具體的事故原因以后進行有針對性的維修，快速、高效的解決問題。