徐林焱　蘆國(guó)星
（國(guó)家電投集團(tuán)江西電力工程公司景德鎮(zhèn)分公司，景德鎮(zhèn)市　333000）

　　摘　要；機(jī)械密封是目前各電廠廣泛的一種密封材料，本文針對(duì)我廠長(zhǎng)期運(yùn)行中出現(xiàn)的一些機(jī)械密封泄漏的事件分析，總結(jié)其密封失效的原因，與軸承室發(fā)熱事件及如何根據(jù)這些原因進(jìn)行處理。
　　關(guān)鍵詞：機(jī)械密封；密封失效；軸承室
　　一、機(jī)械密封的密封失效
　　機(jī)械密封是一種限制工作流體沿轉(zhuǎn)軸泄漏、無(wú)填料的端面密封裝置，主要由靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、彈性（或磁性）元性、傳動(dòng)元件和輔助密封圈等組成?，F(xiàn)在其已廣泛地應(yīng)用于泵的密封，其效果好，不易損壞，尤其是在目前許多電廠都在爭(zhēng)創(chuàng)無(wú)泄漏電廠的形勢(shì)下，更是被廣泛采用。
　　機(jī)械密封的種類(lèi)有很多，可按照使用條件、配套使用的設(shè)備等為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分類(lèi)，但目前大量采用的，較科學(xué)的方法是按機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)來(lái)分類(lèi)。如按密封端面的數(shù)量來(lái)分，可分為單端面機(jī)械密封和雙端面機(jī)械密封；按是否能使介質(zhì)作用在密封端面上的壓力卸荷來(lái)分可分為平衡式和非平衡式；按彈簧是否處于介質(zhì)中又可分為彈簧內(nèi)置式和彈簧外置式；按彈簧的數(shù)量又可分為單彈簧式和多彈簧式；按密封補(bǔ)償環(huán)是否隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)又可分為旋轉(zhuǎn)式和靜止式；按密封介質(zhì)處于幾種壓力狀態(tài)又可分為單級(jí)和雙級(jí)（或多級(jí)）等。機(jī)械密封分類(lèi)的方法有很多，這里只是列舉了常用的一些分類(lèi)。
　　機(jī)械密封工作時(shí)是靠固定在軸上的動(dòng)環(huán)和固定在泵殼上的靜環(huán)，并利用彈性元件的彈性力和密封流體的壓力，促使動(dòng)、靜環(huán)端面的緊密貼合來(lái)實(shí)現(xiàn)密封功能的，在機(jī)械密封裝置中，壓力軸封水一方面阻止高壓泄出水，另一方面擠入動(dòng)、靜環(huán)之間維持一層流動(dòng)的潤(rùn)滑液膜，使動(dòng)、靜環(huán)端面不接觸。由于流動(dòng)膜很薄且被高壓水作用著，因此漏泄水量很少。
　　泵用機(jī)械密封種類(lèi)繁多，型號(hào)各異，但泄漏點(diǎn)主要有五處：1）、軸套與軸間的密封；2）、動(dòng)環(huán)與軸套間的密封；3）、動(dòng)、靜環(huán)間密封；4）、對(duì)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封；5）、密封端蓋與泵體間的密封。
　　二、試運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的泄漏
　　安裝靜試時(shí)泄漏機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，一般要進(jìn)行靜試，觀察泄漏量，如泄漏量較小，多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問(wèn)題；如泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上，再手動(dòng)盤(pán)車(chē)觀察，若泄漏量無(wú)明顯變化，則動(dòng)、靜密封圈有問(wèn)題；如盤(pán)車(chē)時(shí)泄漏量有明顯變化，則可斷定動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題；如泄漏介質(zhì)沿著軸向噴射，則動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)題居多，如泄漏介質(zhì)向四周?chē)娚浠驈乃鋮s孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。
　　泵用機(jī)械密封經(jīng)這靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏，因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：
　　1）、操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異?，F(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離；
　　2）、對(duì)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過(guò)大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷；
　　3）、動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊，彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量；
　　4）、靜環(huán)密封圈過(guò)松，當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí)，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；
　　5）、工作介質(zhì)中有顆粒關(guān)物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)入摩擦副，擦傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面；
　　6）、設(shè)計(jì)選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。
　　上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換機(jī)械密封。
　　由于兩密封面失去潤(rùn)滑膜而造成的失效：
　　a）、因端面密封載荷的存在，在密封腔缺乏液體時(shí)啟動(dòng)泵而發(fā)生干摩擦；
　　b）、介質(zhì)的低于飽和蒸汽壓力，使得端面液膜發(fā)生閃蒸，喪失潤(rùn)滑；
　　c）、如介質(zhì)為易揮發(fā)性產(chǎn)品，在機(jī)械密封冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢或阻塞時(shí)，由于端面摩擦及旋轉(zhuǎn)元件攪拌液體產(chǎn)生熱量而使介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升，也造成介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓的狀況。
　　由于腐蝕而引起的機(jī)械密封失效：
　　a）、密封面點(diǎn)蝕，甚至穿透；
　　b）、由于碳化鎢環(huán)與不銹鋼座等焊接，使用中不銹鋼座易產(chǎn)生晶間腐蝕；
　　c）、焊接金屬波紋管、彈簧等在應(yīng)力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下發(fā)生破裂。
　　由于高溫效應(yīng)而產(chǎn)生的機(jī)械密封失效：
　　a）熱裂是疏水泵、前置泵等見(jiàn)的失效現(xiàn)象。在密封面處由于干磨和冷卻水突然中斷，雜質(zhì)進(jìn)入密封面、抽空等情況下，都會(huì)導(dǎo)致面出現(xiàn)徑向裂紋；
　　b）石墨炭化是使用碳---石墨環(huán)時(shí)密封失效的主要原因之一。由于在使用中，如果石墨環(huán)一旦超過(guò)許用溫度（一般在-105~250℃）時(shí)，其表面會(huì)折出樹(shù)脂，摩擦面附近樹(shù)脂發(fā)生炭化，當(dāng)有粘結(jié)劑時(shí)，會(huì)發(fā)泡軟化使密封面泄漏增加，密封失效；
　　c）輔助密封件（如氟橡膠，乙丙橡膠，全橡膠）在超過(guò)許用溫度后，將會(huì)迅速老化，龜裂，變硬失彈?，F(xiàn)在所使用的柔性石墨耐高溫，耐腐蝕性較好，但其回彈性能差。而且易脆裂，安裝時(shí)容易損壞。
　　由于密封面的摩擦而造成的密封失效；
　　a）摩擦副所用的材料耐摩擦性能差、摩擦系數(shù)大、端面比壓（包括彈簧比壓）過(guò)大等，都會(huì)縮短機(jī)械密封使用壽命。對(duì)常用的材料，按耐磨排列的次序?yàn)椋禾炕?mdash;—碳石墨、硬質(zhì)合金——碳石墨、陶瓷——碳石墨、噴涂陶瓷——碳石墨、氮化硅陶瓷——碳石墨、高速鋼——碳石墨、堆焊硬質(zhì)合金——碳石墨。
　　b）對(duì)于含有固體顆粒介質(zhì)，密封面進(jìn)入固體顆粒是導(dǎo)致使密封失效的主要原因。固體顆粒進(jìn)入摩擦副面端起研磨劑作用，使密封發(fā)生劇烈磨損而失效。密封面合理的間隙，以及機(jī)械密封的平衡程度，還有密封端面液膜的閃蒸等都是造成端面打開(kāi)而使固體顆粒進(jìn)入的主要原因；
　　c）機(jī)械密封的平衡程度β也影響著密封的磨損。
　　因安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)或者設(shè)備本身所產(chǎn)生的誤差而造成機(jī)械密封泄漏：
　　a）由于安裝不良，造成機(jī)械密封泄漏主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　1）動(dòng)靜環(huán)接觸表面不平，安裝時(shí)碰傷，損壞；
　　2）動(dòng)靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊；
　　3）動(dòng)靜環(huán)表面有異物；
　　4）動(dòng)靜環(huán)V型密封圈方向裝反，或安裝時(shí)反邊；
　　5）軸套處泄漏，密封圈未裝或壓緊力不夠；
　　6）密封腔端面與軸垂直度不夠；
　　7）動(dòng)環(huán)上定位銷(xiāo)未固定好；
　　8）彈簧轉(zhuǎn)向不對(duì)；
　　b）設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中，機(jī)械密封發(fā)生泄漏的原因主要有：
　　1）泵葉輪軸向串動(dòng)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)軸發(fā)生周期性振動(dòng)及工藝操作不穩(wěn)定，密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化等都會(huì)導(dǎo)致密封周期性泄漏；
　　2）摩擦副損傷或變形而不能跑合引起泄漏；
　　3）密封圈材料選擇不當(dāng)，溶脹失彈；
　　4）大彈簧轉(zhuǎn)向不對(duì)；
　　5）設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)太大；
　　6）動(dòng)靜環(huán)與軸套間形成水垢使彈簧失彈而不能補(bǔ)償密封面的磨損；
　　7）密封環(huán)發(fā)生龜裂等。
　　c）泵軸擾度太大；
　　d）密封水中斷，動(dòng)環(huán)與靜環(huán)之間的一層水薄膜被破壞，造成機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)接觸面磨損，從而失效產(chǎn)生泄漏；
　　e）機(jī)械密封的冷卻水中斷，從而使機(jī)械密封的溫度，就容易造成密封圈老化，失去密封作用，產(chǎn)生泄漏。
　　機(jī)械密封的密封失效的原因有很多，這些只是我們根據(jù)在以往的工作中進(jìn)行進(jìn)一步的分析總結(jié)。
　　參考文獻(xiàn)
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　　[4]DL5031-94《電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》（水泵篇）.

來(lái)源：《電力設(shè)備》2017年第34期