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[摘 要]隨着社会经济的飞速发展，石油炼化行业的不断进步，离心泵在石油炼化行业得到了广泛应用。在实际使用过程中，常常因为机械密封问题而导致性能下降甚至设备实效，影响生产。为避免这些问题并有效提高防治和检修能力，有必要加强相关的研究，尤其是对于机械密封泄露和失效问题的深层次研究，有非常重要的价值。本文从离心泵的组成和工作原理开始，深入探讨了离心泵机械密封泄漏失效的根本原因，提出针对性的防治措施，有较强的借鉴意义。
[关键词]离心泵 机械密封泄漏 原因分析 防治措施
中图分类号：E231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0120-01
1.离心泵机械密封作用机理
离心泵的核心部位是电机，通过联轴器带动叶轮，叶轮高速进行旋转，处于叶轮上叶片间的介质会受到巨大的推力，在离心力的充分作用下，持续从向四周甩出。而当离心泵内的液体被抛出时，叶片间隙又形成水压的低压区，在压强差的巨大作用下，有新的液体被吸入到离心泵内，不断补充离开液体的空间，叶轮持续高速旋转，液体就会不断地补充并排出。泵轴会穿透泵壳，之间难免有一定的间隙，当泵内液体从这些间隙向外渗透，就会漏到离心泵外面。如果这些液体具有一定的腐蚀性，就会造成环境污染。通常情况下，会在泵轴与泵壳的间隙装设对轴端进行密封的特别设计装置。这些机械密封装置是整个离心泵中非常重要的部件，决定着离心泵的工作状态。
机械密封的设计是采用一种利用弹性部件对离心泵的动固定环的端面预紧，以及中间介质形成的压力，包括弹性部件的压力，从而实现密封端面的作用效果。机械密封一般采用四部分组成，即：动环、静环、密封元件、压紧元件。动环与静环端面共同构成摩擦体，动环主要凭借密封室内形成的压力，来使端面被牢牢压紧到静环端面，在环面上形成一定比压，并存在一层液体膜，通过膜的张力实现密封效果。通过压紧部件形成的外部压力，能够确保离心泵不运转时，也可以有效贴合，确保这些密封介质不发生外漏问题，也能有效防止一些杂质落进端面。
2.离心泵机械密封泄漏、失效的原因分析及防治措施
离心泵发生机械密封泄漏问题，在实际生产环节是比较常见的现象，如果问题没有得到及时发现并有效制止，可能导致离心泵工作失效，造成更大的生产安全问题。为此，必须切实研究具体的防治措施，针对性解决这些问题。
2.1离心泵密封泄漏问题及原因分析
造成离心泵密封泄漏的根本原因，可以大致总结为如下几个方面：
（1）离心泵密封装置的设计问题
因为设计不合理导致机械密封性能难以长效发挥，这一问题在实际环境中时有发生，在对离心泵的优化设计和配件选用中，都可能对密封性能造成实质的影响，有时候机械密封装置的材质也会影响到密封性能的整体发挥。尤其是装置中结构较为复杂且技术要求较高的设备部件，比如磁性分离器，就存在严重的设计问题。此元件无法完成对非金属颗粒的过滤分离功能，且体积较大，难以进行检修，还会因为本身的磁性而吸附液体内的各种金属物质，造成元件某些部位的过度磨损，因磨损导致的非金属物质不能有效被吸附和过滤分离，并进入到离心泵系统内，造成更为严重的磨损情况，长此以往，就会影响到机械密封质量，造成泄漏和失效问题。
（2）离心泵密封装置的安装问题
离心泵密封装置对于安装精度要求非常高，如果安装时达不到应有的标准，就会导致设备在运行时因误差导致严重的磨损等问题，尤其是一些固定螺钉，常常因为没有按要求拧紧而导致安装精度不够。以机械密封装置内的六角螺钉为例，这些螺钉主要起到轴向旋转定位的作用，如果其安装过程中没有固定牢靠，会造成密封装置轴向上形成一定程度的窜动，如果窜动量范围过大，缓冲弹簧就难以使那些静止环与旋动环的紧密接触，造成程度不同泄漏。
（3）离心泵密封装置的使用问题
一是因压力导致的渗漏问题。在生产运行过程中，如果密封装置工作腔内的液体压力大于3MPa，会造成各端面的比压超过标准设计范围，此时，起密封作用的液膜很难形成，造成了密封端面的严重磨损，运行产生热量会急剧增加，密封面会因受热而发生变形。通常情况下，离心泵开始启动和进行停机时，因为离心泵的进口已经被完全堵塞，且介质中还会含有一定浓度的气体，这些原因都会造成机械密封装置作业腔内存在负压情况，引起密封装置各端面发生干摩擦，并进一步导致泄漏现象。
二是介质的问题。因为离心泵密封装置采用的密封圈等配套部件常使用耐高温酸碱能力弱的有机化学材料，如果工作介质内存在一些弱酸和弱碱情况，在长期应用的条件下，会逐渐失去原有的弹性，严重者还会因腐蚀而溃烂。同时，一些介质内还会存在某些固体颗粒状的物质，其在运转过程中也会造成端面的磨损和划伤。包括油污水垢等，能沉淀堆积在泵轴表面，影响离心泵的工作状态，最终导致泄漏问题。还有水温，过高的水温也是影响到离心泵机械密封的总体性能和工作状态，如果热交换器功能没有得到成分发挥，离心泵机械密封的寿命也会受到影响而大幅降低。
三是静止环和旋动环过疲劳导致损坏问题。如果离心泵的轴线对准不同或泵体轴承与轴瓦的间隙没有调整准确，都会导致离心泵的过度振动，这些振动会造成机械密封装置中的动静各部件之间产生不需要的摩擦，这使得其端面的接触部位应有的水膜构造被彻底破坏，离心泵的静止环和旋动环，由于没有了水膜的必要润滑作用而发生损坏问题。
2.2离心泵机械密封泄漏的防治措施
针对离心泵机械密封泄漏问题，其防治措施要抓好两个环节，通过设计和使用环节的有效措施，做好具体的防治工作。
（1）设计过程中应注意的问题
要利用离心泵的实际特点来选择有效的机械密封设计类型，认真分析装置的材质等具体特点，择优选取生产部件，确保质量的情况下再考虑成本控制。重点要放在对高温和腐蚀性方面，同时还要具备抗疲劳和抗振等优良性能。整个设计的中心要放在静止环与旋动环、旋动环与轴套、轴与轴套等之间的密封性能，这是整个设计的关键质量指标。
（2）使用过程中应注意的问题
在安装调试过程中，要有效提升安装质量，严格按照规定的精度进行安装工作，同时，强化复核和检验工作，确保安装精度和安装质量。对密封圈进行安装时，注意旋动环的松紧，避免过紧过松导致的轴套间发生的磨损问题。在正常运行状态，要加强检修制度的落实，包括日常的密封系统管路检查以及使用程序，还有特情情况下的处置原则，要形成具体可操作的方案。执行人员不但要能够按要求完成常规检查任务，还要有预判和检修能力，能够有效完成本职工作。
3.结束语
综上所述，在一些工程生产环境里，需要用到离心泵在完全密封条件下进行工作，这对离心泵的密封技术提出了更高要求。通常情况下，生产单位会采用机械密封装置，在实际的运行中该装置发挥了应有的作用，使得生产安全得到更有效的保障。但有些时候，也不可避免会存在一些泄漏甚至失效的情况，需要针对问题查找原因，并研究具体的解决办法。要突出预防为主的防治原则，及时发现故障隐患及时进行排解，更换问题零部件，确保离心泵运行质量。
参考文献
[1]张永海，殷启超.离心泵机械密封失效原因分析及改进措施[J].科技视界，2014，7（12）：45-46.
[2]何永良.水泵机械密封技术故障的原因分析及处理措施[J].工程技术：全文版，2016，10（03）：23-25.
[关键词]离心泵 机械密封泄漏 原因分析 防治措施
中图分类号：E231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0120-01
1.离心泵机械密封作用机理
离心泵的核心部位是电机，通过联轴器带动叶轮，叶轮高速进行旋转，处于叶轮上叶片间的介质会受到巨大的推力，在离心力的充分作用下，持续从向四周甩出。而当离心泵内的液体被抛出时，叶片间隙又形成水压的低压区，在压强差的巨大作用下，有新的液体被吸入到离心泵内，不断补充离开液体的空间，叶轮持续高速旋转，液体就会不断地补充并排出。泵轴会穿透泵壳，之间难免有一定的间隙，当泵内液体从这些间隙向外渗透，就会漏到离心泵外面。如果这些液体具有一定的腐蚀性，就会造成环境污染。通常情况下，会在泵轴与泵壳的间隙装设对轴端进行密封的特别设计装置。这些机械密封装置是整个离心泵中非常重要的部件，决定着离心泵的工作状态。
机械密封的设计是采用一种利用弹性部件对离心泵的动固定环的端面预紧，以及中间介质形成的压力，包括弹性部件的压力，从而实现密封端面的作用效果。机械密封一般采用四部分组成，即：动环、静环、密封元件、压紧元件。动环与静环端面共同构成摩擦体，动环主要凭借密封室内形成的压力，来使端面被牢牢压紧到静环端面，在环面上形成一定比压，并存在一层液体膜，通过膜的张力实现密封效果。通过压紧部件形成的外部压力，能够确保离心泵不运转时，也可以有效贴合，确保这些密封介质不发生外漏问题，也能有效防止一些杂质落进端面。
2.离心泵机械密封泄漏、失效的原因分析及防治措施
离心泵发生机械密封泄漏问题，在实际生产环节是比较常见的现象，如果问题没有得到及时发现并有效制止，可能导致离心泵工作失效，造成更大的生产安全问题。为此，必须切实研究具体的防治措施，针对性解决这些问题。
2.1离心泵密封泄漏问题及原因分析
造成离心泵密封泄漏的根本原因，可以大致总结为如下几个方面：
（1）离心泵密封装置的设计问题
因为设计不合理导致机械密封性能难以长效发挥，这一问题在实际环境中时有发生，在对离心泵的优化设计和配件选用中，都可能对密封性能造成实质的影响，有时候机械密封装置的材质也会影响到密封性能的整体发挥。尤其是装置中结构较为复杂且技术要求较高的设备部件，比如磁性分离器，就存在严重的设计问题。此元件无法完成对非金属颗粒的过滤分离功能，且体积较大，难以进行检修，还会因为本身的磁性而吸附液体内的各种金属物质，造成元件某些部位的过度磨损，因磨损导致的非金属物质不能有效被吸附和过滤分离，并进入到离心泵系统内，造成更为严重的磨损情况，长此以往，就会影响到机械密封质量，造成泄漏和失效问题。
（2）离心泵密封装置的安装问题
离心泵密封装置对于安装精度要求非常高，如果安装时达不到应有的标准，就会导致设备在运行时因误差导致严重的磨损等问题，尤其是一些固定螺钉，常常因为没有按要求拧紧而导致安装精度不够。以机械密封装置内的六角螺钉为例，这些螺钉主要起到轴向旋转定位的作用，如果其安装过程中没有固定牢靠，会造成密封装置轴向上形成一定程度的窜动，如果窜动量范围过大，缓冲弹簧就难以使那些静止环与旋动环的紧密接触，造成程度不同泄漏。
（3）离心泵密封装置的使用问题
一是因压力导致的渗漏问题。在生产运行过程中，如果密封装置工作腔内的液体压力大于3MPa，会造成各端面的比压超过标准设计范围，此时，起密封作用的液膜很难形成，造成了密封端面的严重磨损，运行产生热量会急剧增加，密封面会因受热而发生变形。通常情况下，离心泵开始启动和进行停机时，因为离心泵的进口已经被完全堵塞，且介质中还会含有一定浓度的气体，这些原因都会造成机械密封装置作业腔内存在负压情况，引起密封装置各端面发生干摩擦，并进一步导致泄漏现象。
二是介质的问题。因为离心泵密封装置采用的密封圈等配套部件常使用耐高温酸碱能力弱的有机化学材料，如果工作介质内存在一些弱酸和弱碱情况，在长期应用的条件下，会逐渐失去原有的弹性，严重者还会因腐蚀而溃烂。同时，一些介质内还会存在某些固体颗粒状的物质，其在运转过程中也会造成端面的磨损和划伤。包括油污水垢等，能沉淀堆积在泵轴表面，影响离心泵的工作状态，最终导致泄漏问题。还有水温，过高的水温也是影响到离心泵机械密封的总体性能和工作状态，如果热交换器功能没有得到成分发挥，离心泵机械密封的寿命也会受到影响而大幅降低。
三是静止环和旋动环过疲劳导致损坏问题。如果离心泵的轴线对准不同或泵体轴承与轴瓦的间隙没有调整准确，都会导致离心泵的过度振动，这些振动会造成机械密封装置中的动静各部件之间产生不需要的摩擦，这使得其端面的接触部位应有的水膜构造被彻底破坏，离心泵的静止环和旋动环，由于没有了水膜的必要润滑作用而发生损坏问题。
2.2离心泵机械密封泄漏的防治措施
针对离心泵机械密封泄漏问题，其防治措施要抓好两个环节，通过设计和使用环节的有效措施，做好具体的防治工作。
（1）设计过程中应注意的问题
要利用离心泵的实际特点来选择有效的机械密封设计类型，认真分析装置的材质等具体特点，择优选取生产部件，确保质量的情况下再考虑成本控制。重点要放在对高温和腐蚀性方面，同时还要具备抗疲劳和抗振等优良性能。整个设计的中心要放在静止环与旋动环、旋动环与轴套、轴与轴套等之间的密封性能，这是整个设计的关键质量指标。
（2）使用过程中应注意的问题
在安装调试过程中，要有效提升安装质量，严格按照规定的精度进行安装工作，同时，强化复核和检验工作，确保安装精度和安装质量。对密封圈进行安装时，注意旋动环的松紧，避免过紧过松导致的轴套间发生的磨损问题。在正常运行状态，要加强检修制度的落实，包括日常的密封系统管路检查以及使用程序，还有特情情况下的处置原则，要形成具体可操作的方案。执行人员不但要能够按要求完成常规检查任务，还要有预判和检修能力，能够有效完成本职工作。
3.结束语
综上所述，在一些工程生产环境里，需要用到离心泵在完全密封条件下进行工作，这对离心泵的密封技术提出了更高要求。通常情况下，生产单位会采用机械密封装置，在实际的运行中该装置发挥了应有的作用，使得生产安全得到更有效的保障。但有些时候，也不可避免会存在一些泄漏甚至失效的情况，需要针对问题查找原因，并研究具体的解决办法。要突出预防为主的防治原则，及时发现故障隐患及时进行排解，更换问题零部件，确保离心泵运行质量。
参考文献
[1]张永海，殷启超.离心泵机械密封失效原因分析及改进措施[J].科技视界，2014，7（12）：45-46.
[2]何永良.水泵机械密封技术故障的原因分析及处理措施[J].工程技术：全文版，2016，10（03）：23-25.