水泵机械密封技术故障的原因分析及处理措施研究
严正齐 朱沛锦
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严正齐 朱沛锦,. 水泵机械密封技术故障的原因分析及处理措施研究[J]. 中国机械研究,2021.6. DOI:10.12721/ccn.2021.157058.
摘要: 机械密封技术相较于传统密封技术具有节约动力安全性好等优点,技术装置比较复杂。是目前水泵密封领域使用最为广泛的密封方式之一,一旦出现技术故障将直接影响水泵的正常运行,造成资源的浪费。对此,本文通过详细介绍机械密封的原理,针对水泵机械密封技术故障的原因及处理措施展开分析,并提供了水泵机械密封渗漏的处理措施,希望通过此次研究对改善水泵机械密封技术故障处理方面起到帮助。
关键词: 水泵密封;机械密封;技术故障;处理措施
DOI:10.12721/ccn.2021.157058
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引言
机械密封是目前泵类最常用的密封技术之一,技术安全性也比较高,对于操作人员的技术水平要求也是比较高的。但是不少从事设备维修工作的人员由于没能充分掌握机械密封方面的技术,进而导致发生了泄漏事故之后,很难采取相应的应对措施,而是盲目的对设备进行更换,进而导致生产成本增加,使得企业的效益降低。
1.机械密封原理
机械密封也叫端面密封,是由两块密封元件垂直于轴的光滑而平直的表面相互贴合,并做相对转动而构成的密封装置,依靠流体压力和机械外力在旋转的动环和静环的接触面上产生适当的压力使得两个断面贴合并相对滑动,进而形成一层极薄的具有润滑和密封双重作用的液体膜有效的阻止其内部的液体渗漏出来。

依据机械密封的原理,不难看出容易发生泄漏的地方基本都是轴套和轴间、静动环之间、动环与轴套间等,但是在实际操作中很多泄漏情况是无法直接判断其泄漏原因,需要不断的实践和分析,才能有效解决问题。

2.常见的水泵机械密封泄漏现象

水泵密封所使用的的机械密封型号众多,但是原理基本都一样。水泵密封出现故障的第一时间,首先要看是在水泵的哪一个时期发生,然后有针对性的分析其出现泄漏的原因,一般有以下几种情况

2.1安装静试期

机械密封操作完成之后,工作人员通过静态测试对水泵是否有泄漏进行观察。当发现发生的泄漏事故不明显时,一般是动环或者静环出现了故障。而当泄漏事故比较明显时,一般情况下是动环或者静环的摩擦副出现了故障。在勘查了泄漏位置以及泄漏量之后,再对手动盘车进行观察,如果不是泄漏量出现异常变化的话,那么就说明是摩擦副出现了故障。另外,如果喷射的方向是朝着介质岩的四周进行喷射的话,就说明静环失效了,而如果喷射的方向是朝着轴的位置方向进行的话,那么则说明出问题的位置是动环密闭圈。也有可能都存在泄漏问题,对此一定要仔细分析其故障问题,然后找到出现问题的位置,进而采取对应的补救措施。

2.2试运转期

水泵机械封闭在进行静态测试处理之后,其运转过程中所产生离得心力有可能会导致其介质出现了泄漏事故。所以,机械封闭在试运转的时候如果出现了泄漏事故的话,在对轴间密封失效问题以及端盖问题排除之后,大体上就能够判断出是动环和静环受损所导致的。而导致其发生受损的原因有以下这几种原因:第一,实际操作时由于憋压、抽空以及气蚀等因素导致会有很大的轴向力,迫使动环和静环所接触的位置分开。在密封的情况下对机械进行安装,由于对其压缩的力度比较大,从而导致摩擦副遭到了严重的磨损现象引起泄漏。第二,动环密闭圈过紧,导致弹簧对轴向浮动范围调节的难度增加。而当静环密闭圈比较松的时候,动环开始出现浮动现象,而静环则离开原来所在的静环座。第三,摩擦副中有介质的颗粒进入,从而磨损了动环和静环的封密面。第四,在对选型设计的过程中出现了错误,泄漏出现的原因是作为密闭使用的材质受到较大的冷缩性导致。除了以上几个原因密封端面比压过低也会导致出现泄漏事故。

2.3运转期
离心泵在进行正常的运转过程中,会有泄漏事故发生,有时这种泄漏事故主要是由损伤或者其寿命完结所导致的,但是大多数情况下是由于维护不到位所导致的。其中,主要包括了以下这几种情况:第一,由于长久的憋压、气蚀以及抽空等因素进而造成了密封泄漏事故。第二,水泵实际所输出的量很少,多数介质都只是在泵体内不断循环,并不断在其中积蓄热量,进而导致介质气化,密封效果也变得不明显。第三,在对停运很久的盘车重新使用时,摩擦副在密封的表层粘着,从而容易引发泄漏事故。第四,在介质中所含有的具有腐蚀性、结胶性的物质比较多。第五,工况变化频繁和运行环境的温度不稳定。第六,意外突发状况,比如会有停电、机械故障等。
3.水泵机械密封渗漏的处理措施
水泵机械在投入使用前期的故障率会比较高,主要原因就是维修员初次接触这块不熟悉其工作原理,在例行检查中无法检测出其故障原因,进而盲目的维修和更换零件。因此首先预防机械密封渗漏的第一件事就是做好维修人员的培训促使全面了解机械密封的基本结构和工作原理。能在出现故障时及时作出准确的判断。

3.1常见泄漏现象处理措施

(1)水泵出现了突发性的振动或者发热现象

意味着其端面的压力比较大,所以需要适当的对压力降低,或者也有可能是由于动静环之间的摩擦力较大所导致的,所以需要保持其足够光滑。

(2)机体的磨损面受损

操作人员需要对弹簧的完好性进行检验,并在其上面增加一个用于过滤的设备。

(3)水泵运行时会有不同的声音发出

有可能是封口位置处的润滑液所导致的,因此需要对管径进一步增大。

(4)水泵装置发生泄漏

说明有可能是摩擦面不够平整,这个时候就需要更换或者打磨摩擦面。而如果密封圈和东环之间出现了脱离现象的话,那么则需要严格检验密封面,若是发现弹簧的力度不足或则过松,那么则需要及时调整弹簧。
3.2 周期性渗漏

转子转动频率过快、本体压力不够稳定都会导致周期性渗漏,当确保泵体稳定性、转子转动频率都没有问题时,泵体机械密封渗漏依旧严重时,一般是要考虑是以下几种原因造成的,要有针对性的采取处理措施

(1)温度

当温度过低的时候,介质出现结晶现象,摩擦面会发生锻炼或者受损现象,进而需要对摩擦面更换。如果温度过高的话,也会使得其出现渗流事故,对此,在设计橡胶圈的时候一定要保证设计的规范性。

(2)零件磨损

进行抽空处理时,如果密封被损坏,则需要严格检查水泵。很多水泵机械被拆解之后,其上面的密封胶圈的弹性就会慢慢降低,进而会导致机械密封发生严重的渗漏事故,密封胶圈最好应该选择一些耐弱碱、耐弱酸以及耐高温等材料。另外,在固定环发生转动过程中需要随时查看弹簧,弹簧卡主现象也会导致周期性渗漏。

(3)杂质

当有固体杂质在密封端面中进入之后,会导致这些界面处有磨损现象出现,并且也会加快对油污以及铁锈等磨损的速度,对此需要利用碳化钨来作为机械密封水质。

4结语

现实生活中的很多领域都需要应用到水泵,水泵密封泄漏在运用中难免发生。”知己知彼,百战不殆“机械密封作为水泵密封应用最广泛的密封技术之一,如果处理不到位难免会出现泄漏事故,进而对水泵的使用寿命以及运行稳定性都会带来有影响。作为工作人员必须要了解其工作原理,遇到问题才能准确分析出泄漏的原因,进而找到解决办法。

参考文献

[1]刘海川,雷春香.浅谈水泵机械密封技术故障的原因分析及处理措施[J].工业技术2017(11):6
[2]杨玉明.水泵机械密封技术在供水厂的应用[J].本钢技术,2012(02):28-30.

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