论文部分内容阅读
[摘 要]水泵是电厂中比较常见的机械设备，其在运行的过程中，有时会出现机械密封故障，这会影响水电系统的正常运行，也会引起安全事故，需要相关人员引起重视，做好水泵的故障检查工作。机械密封是水泵的重要密封形式，在密封的过程中比较省力，当电厂水泵出现机械密封故障后，维修人员会采取更换的措施，这会造成较大的经济浪费，如果维护人员掌握故障处理的方法，则可以减少渗漏出现的原因，保证系统的正常运行。
[关键词]电厂水泵 机械密封 故障原因 处理方法
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0049-01
机械密封是水泵重要的密封形式，这种密封形式具有安全可靠的优点，与传统填料密封的形式相比，机械密封出现的渗漏量比较少，而且维护的周期也比较长，机械密封也有一定的缺点，其结构比较复杂，在安装的过程中，对精度要求比较高，所以，技术人员必须严谨认真，保证安装的精准性。本文对电厂水泵机械密封常见的故障以及故障产生的原因进行了分析，还提出了处理的方法，希望对相关技术人员有所帮助，在今后的维护工作中，避免出现以换代修的维护方式，提高水泵运行的经济效益。
一、机械密封概述
机械密封也被称为端面密封，其运行的过程中，需要借助弹簧以及密封介质，密封介质产生的压力会使旋转的动环以及静环在接触的过程中，产生较大的压紧力，使这两个端面更加贴合，端面之间还需要布置一层薄膜，是为了防止两个端面在挤压的过程中出现损坏，由于密封介质的压力会产生一定阻力，这一阻力可以防止水泵中液体的泄漏，达到密封的效果。端面间的薄膜还具有润滑的作用，其可以延长动环与静环使用的年限。机械密封的基本结构图如图1所示，其主要的密封件是静环与动环，辅助密封件是密封圈，用于压紧的部件是弹簧以及推环，传动件是弹簧座与固定螺钉。
机械密封的基本结构形式主要有3种，分别是单弹簧机械密封、多弹簧机械密封、波纹管机械密封，前两种密封形式主要是借助弹簧的工作原理，弹簧在高速状态性容易发生形变，所以，这两种机械密封需要在低速的状态下使用。波纹管机械密封最大的特点是可以在静环出现磨损后，动环可以继续向前运动，这种机械密封形式不容易受到摩阻的影响，但是波纹管机械密封出现的渗漏量比较大，具有较大的安全隐患，在发现渗漏问题后，必须立即采取措施进行维修。
二、机械密封常见的故障现象、产生的原因以及处理措施
1、故障现象
水泵机械密封常见的故障形式主要有：振动发热、杂音、周期性泄漏、经常性泄漏、严重泄漏、停用后重新开启时泄漏以及摩擦端面磨损较大等等。由于出现的故障现象比较多，所以，在处理的过程中具有一定难度，需要针对原因找出最佳的处理措施。
2、产生的原因
水泵出现振动发热的原因主要有：端面宽度较大、端面比压过大、动静环面过于粗糙、摩擦副配对不当、冷却效果较差或者润滑效果较差。在水泵运行的过程中，密封有时会发出尖啸声，这主要是由于密封处润滑液不足导致的。出现周期性泄漏可能是由于转子轴向窜动量过大，动环来不及补偿位移，或者转子存在周期性振动，泵本身操作不平稳，密封腔内压力不够稳定。经常性泄漏出现的原因主要是泵轴振动较大，密封定位不准，摩擦副未贴紧，摩擦表面存在损伤，摩擦面凹凸不平，弹簧力偏心或者端盖存在偏移等。出现严重泄漏主要是因为摩擦副损伤断裂、固定环出现转动、介质出现结晶现象、弹簧断开等。有时水泵停用后重新开动也会出现泄漏，这主要是因为在摩擦面产生了水垢，弹簧间存在介质结晶，动环卡住。摩擦副表面摩损过大主要是因为弹簧力过大，端面比压较大，密封介质不清洁或者弹簧压缩量过大等等。
3、处理方法
减小端面宽度、降低弹簧压力降低端面比压，提高端面光洁度、更换动静环、合理配对，加强冷却措施、改善润滑条件，增加旁路冲洗管线；扩大管径增加流量，调整轴向窜动量，稳定泵的操作压力，排除振动，停车检修，解决轴的窜动问题，调整定位，更换或研磨摩擦面，检查或更换密封面，调整或更换弹簧，调整端盖紧固螺钉与轴垂直，检查更换动、静环，更换密封圈固定静环，检查弹簧力和止推环是否卡住，更换摩擦副，停泵检查，更换弹簧或换防转销，清洗密封件，更换弹簧，加过滤装置，调整弹簧。
三、机械密封安装拆卸应注意问题
1、安装时注意事项：
1.1机械密封产品一般附有说明书和装配图。在开始安装前要通读一遍。
1.2检查填函孔及端面是否清洁并无毛刺，除掉轴或轴套上以及键槽和螺纹上的毛刺和毛边；带伤的轴或轴套应更换。
1.3要注意避免安装中所产生的安装偏差
（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支.防止压盖端面偏斜.用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀.用塞尺检查各点偏差不大于0.01毫米。
1.4使用多小弹簧机械密封时，应检查各个小弹簧的长短和刚性是否相同。弹簧压缩量要按规定进行.不允许有过大或过小现象。要求误差不大于2.00毫米。过大会增加端面比压。加速速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。
1.5动环安装后要保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。
1.6调整端面比压.端面比压是关系到密封性能及使用寿命的重要参数，它与密封的结构型式、弹簧大小和介质压力有关。端面比压过大将损坏摩擦副；比压过小则易泄漏，往往由厂家给定一个适合的范围，端面比压一般取3—6kg·N/cm2。调整比压就是调整弹簧的压缩尺寸。弹簧压缩量一定要按规定进行.不允许有过大或过小现象，误差为≤±2mm。
1.7在泵组装前，应擦净密封面并涂一层油膜。为防止静电吸附棉线.用干净的手指涂油最佳。
2、拆卸时注意事项
2.1拆卸机械密封时要仔细，不允许用工具敲打密封元件，以防止密封件被损坏。
2.2如果在泵两端都用机械密封时，在装配、拆卸过程中互相照顾。防止顾此失彼。
2.3尽可能把轴上残留的渣滓清除以利于拆装，如因有污垢拆不下来时不能强行拆卸，应清洗干净后再进行拆卸。
2.4有些单位的检修维护人员在处理机械密封故障时还存在着一些误区，比如，认为弹簧压缩量越大密封效果越好。弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损。过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。
四、结束语
机械密封是当今流体机械广泛采用的密封型式之一，特别在泵类机械中得到大量的应用。比较填料密封有许多优点，例如节省动力、密封可靠等，所以能用机械密封的地方应尽量采用。但当机械密封出现泄漏及其他问题时，拆装起来比填料密封麻烦得多，遇到这种情况，它不但显示不出优点，反而成了缺点。所以必须掌握机械密封相关的安装、维护知识，正确判断机械密封出现故障的原因。合理做好机械密封的安装与维修工作。延长机械密封使用寿命，减少设备运行中出现的跑、冒、滴 、漏现象，对降低消耗，提高经济效益作用是十分明显的。
参考文献
[1] 郝木明，胡丹梅，刘学勤.零泄漏上游泵送机械密封特性分析及设计[J]. 化工机械. 2003（01）.
[2] 张宝忠，肖敏.内置式机械密封变形分析与计算[J]. 机械设计与制造. 2003（01）.
[3] 张志民，蔡振东，于爱华，杨虹.机械密封在水泵中的使用[J]. 机械研究与应用.2003（S1）.
[4] 赵为民，丁林，贾春新，耿杰，张光源.给水泵轴瓦振动故障分析及处理措施[J].设备管理与维修.2011（03）.
[5] 鄢传武，王章生.机械密封在电厂锅炉给水泵中的应用及故障分析[J]. 华电技术.2011（04）.
[关键词]电厂水泵 机械密封 故障原因 处理方法
中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0049-01
机械密封是水泵重要的密封形式，这种密封形式具有安全可靠的优点，与传统填料密封的形式相比，机械密封出现的渗漏量比较少，而且维护的周期也比较长，机械密封也有一定的缺点，其结构比较复杂，在安装的过程中，对精度要求比较高，所以，技术人员必须严谨认真，保证安装的精准性。本文对电厂水泵机械密封常见的故障以及故障产生的原因进行了分析，还提出了处理的方法，希望对相关技术人员有所帮助，在今后的维护工作中，避免出现以换代修的维护方式，提高水泵运行的经济效益。
一、机械密封概述
机械密封也被称为端面密封，其运行的过程中，需要借助弹簧以及密封介质，密封介质产生的压力会使旋转的动环以及静环在接触的过程中，产生较大的压紧力，使这两个端面更加贴合，端面之间还需要布置一层薄膜，是为了防止两个端面在挤压的过程中出现损坏，由于密封介质的压力会产生一定阻力，这一阻力可以防止水泵中液体的泄漏，达到密封的效果。端面间的薄膜还具有润滑的作用，其可以延长动环与静环使用的年限。机械密封的基本结构图如图1所示，其主要的密封件是静环与动环，辅助密封件是密封圈，用于压紧的部件是弹簧以及推环，传动件是弹簧座与固定螺钉。
机械密封的基本结构形式主要有3种，分别是单弹簧机械密封、多弹簧机械密封、波纹管机械密封，前两种密封形式主要是借助弹簧的工作原理，弹簧在高速状态性容易发生形变，所以，这两种机械密封需要在低速的状态下使用。波纹管机械密封最大的特点是可以在静环出现磨损后，动环可以继续向前运动，这种机械密封形式不容易受到摩阻的影响，但是波纹管机械密封出现的渗漏量比较大，具有较大的安全隐患，在发现渗漏问题后，必须立即采取措施进行维修。
二、机械密封常见的故障现象、产生的原因以及处理措施
1、故障现象
水泵机械密封常见的故障形式主要有：振动发热、杂音、周期性泄漏、经常性泄漏、严重泄漏、停用后重新开启时泄漏以及摩擦端面磨损较大等等。由于出现的故障现象比较多，所以，在处理的过程中具有一定难度，需要针对原因找出最佳的处理措施。
2、产生的原因
水泵出现振动发热的原因主要有：端面宽度较大、端面比压过大、动静环面过于粗糙、摩擦副配对不当、冷却效果较差或者润滑效果较差。在水泵运行的过程中，密封有时会发出尖啸声，这主要是由于密封处润滑液不足导致的。出现周期性泄漏可能是由于转子轴向窜动量过大，动环来不及补偿位移，或者转子存在周期性振动，泵本身操作不平稳，密封腔内压力不够稳定。经常性泄漏出现的原因主要是泵轴振动较大，密封定位不准，摩擦副未贴紧，摩擦表面存在损伤，摩擦面凹凸不平，弹簧力偏心或者端盖存在偏移等。出现严重泄漏主要是因为摩擦副损伤断裂、固定环出现转动、介质出现结晶现象、弹簧断开等。有时水泵停用后重新开动也会出现泄漏，这主要是因为在摩擦面产生了水垢，弹簧间存在介质结晶，动环卡住。摩擦副表面摩损过大主要是因为弹簧力过大，端面比压较大，密封介质不清洁或者弹簧压缩量过大等等。
3、处理方法
减小端面宽度、降低弹簧压力降低端面比压，提高端面光洁度、更换动静环、合理配对，加强冷却措施、改善润滑条件，增加旁路冲洗管线；扩大管径增加流量，调整轴向窜动量，稳定泵的操作压力，排除振动，停车检修，解决轴的窜动问题，调整定位，更换或研磨摩擦面，检查或更换密封面，调整或更换弹簧，调整端盖紧固螺钉与轴垂直，检查更换动、静环，更换密封圈固定静环，检查弹簧力和止推环是否卡住，更换摩擦副，停泵检查，更换弹簧或换防转销，清洗密封件，更换弹簧，加过滤装置，调整弹簧。
三、机械密封安装拆卸应注意问题
1、安装时注意事项：
1.1机械密封产品一般附有说明书和装配图。在开始安装前要通读一遍。
1.2检查填函孔及端面是否清洁并无毛刺，除掉轴或轴套上以及键槽和螺纹上的毛刺和毛边；带伤的轴或轴套应更换。
1.3要注意避免安装中所产生的安装偏差
（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支.防止压盖端面偏斜.用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀.用塞尺检查各点偏差不大于0.01毫米。
1.4使用多小弹簧机械密封时，应检查各个小弹簧的长短和刚性是否相同。弹簧压缩量要按规定进行.不允许有过大或过小现象。要求误差不大于2.00毫米。过大会增加端面比压。加速速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。
1.5动环安装后要保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。
1.6调整端面比压.端面比压是关系到密封性能及使用寿命的重要参数，它与密封的结构型式、弹簧大小和介质压力有关。端面比压过大将损坏摩擦副；比压过小则易泄漏，往往由厂家给定一个适合的范围，端面比压一般取3—6kg·N/cm2。调整比压就是调整弹簧的压缩尺寸。弹簧压缩量一定要按规定进行.不允许有过大或过小现象，误差为≤±2mm。
1.7在泵组装前，应擦净密封面并涂一层油膜。为防止静电吸附棉线.用干净的手指涂油最佳。
2、拆卸时注意事项
2.1拆卸机械密封时要仔细，不允许用工具敲打密封元件，以防止密封件被损坏。
2.2如果在泵两端都用机械密封时，在装配、拆卸过程中互相照顾。防止顾此失彼。
2.3尽可能把轴上残留的渣滓清除以利于拆装，如因有污垢拆不下来时不能强行拆卸，应清洗干净后再进行拆卸。
2.4有些单位的检修维护人员在处理机械密封故障时还存在着一些误区，比如，认为弹簧压缩量越大密封效果越好。弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损。过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。
四、结束语
机械密封是当今流体机械广泛采用的密封型式之一，特别在泵类机械中得到大量的应用。比较填料密封有许多优点，例如节省动力、密封可靠等，所以能用机械密封的地方应尽量采用。但当机械密封出现泄漏及其他问题时，拆装起来比填料密封麻烦得多，遇到这种情况，它不但显示不出优点，反而成了缺点。所以必须掌握机械密封相关的安装、维护知识，正确判断机械密封出现故障的原因。合理做好机械密封的安装与维修工作。延长机械密封使用寿命，减少设备运行中出现的跑、冒、滴 、漏现象，对降低消耗，提高经济效益作用是十分明显的。
参考文献
[1] 郝木明，胡丹梅，刘学勤.零泄漏上游泵送机械密封特性分析及设计[J]. 化工机械. 2003（01）.
[2] 张宝忠，肖敏.内置式机械密封变形分析与计算[J]. 机械设计与制造. 2003（01）.
[3] 张志民，蔡振东，于爱华，杨虹.机械密封在水泵中的使用[J]. 机械研究与应用.2003（S1）.
[4] 赵为民，丁林，贾春新，耿杰，张光源.给水泵轴瓦振动故障分析及处理措施[J].设备管理与维修.2011（03）.
[5] 鄢传武，王章生.机械密封在电厂锅炉给水泵中的应用及故障分析[J]. 华电技术.2011（04）.