雙端面機械密封失效原因及解決措施分析

1、雙端面機械密封失效原因及解決措施分析摘要：雙端面機械密封包括兩級密封，如果一級失效，第二級依然可以密封在使用的過程中需要外供密封液，從而對密封腔進行密封，并且還具有冷卻與潤滑等作用，能夠循環(huán)利用。通過引入密封液，能夠對機械密封的應用條件進行改善，并對摩擦副進行沖洗，同時密封液還具備檢測密封面是否失效的能力。本文通過對雙端面機械密封的結構進行分析，探究密封失效的原因，針對失效原因提出具體的解決措施，對雙端面機械密封的應用提供參考。關鍵詞：機械密封；雙端面；失效原因；解決措施引言隨著目前技術的不斷發(fā)展以及化工行業(yè)的實際需求，對機械密封的要求也越來越高，不但要具有良好的密封性，同時還需要具有穩(wěn)定的可

2、靠性。單端面的機械密封能夠滿足一般工況下的離心泵穩(wěn)定運行的要求，但對于高溫、高壓、高速以及高危險介質等特殊工況，更多的是選擇采用雙端面機械密封。盡管結構相對復雜，但由于雙端面機械密封的效果更好，因此對于某些特殊的工況必須采用雙端面機械密封。1、典型雙端面機械密封的結構典型的雙端面機械密封結構，主機械使用的是正沖洗的方式，從泵的出口引入清洗液完成主機械密封裝置的清洗，清洗完成后的清洗液流入到泵中，并帶走泵葉輪處的熱量。對于化工行業(yè)，一旦相關原料出現(xiàn)泄漏，將會帶來十分嚴重的后果，因此在氯堿等化工行業(yè)相關設備的密封采用的都是雙端面機械密封。雙端面機械密封包括介質側密封和大氣側密封，根據(jù)實際的使用條件

3、，對介質側以及大氣側密封的結構以及材料進行不同的配置。通常機械密封主要由靜環(huán)、動環(huán)、金屬零件、加載零件以及輔助密封圈組成。其中雙端面機械密封的結構如圖1。Xl.ftsfjx-生宦莖監(jiān)癢曲爲希.瑩副沖軸去肌動壞出枠幷圖1雙端面機械密封結構圖2、機械密封失效原因在實際工作中通過實踐，積累經驗，總結出了以下四條機械密封失效的原因離心泵在不良工況下運行造成的機械密封失效如果機泵在運行過程中發(fā)生工藝指標波動，造成機泵的汽蝕問題，從而使得振動增加，并且因為出口壓力不足會導致沖洗液的流量迅速下降，主密封通過泵出口能夠引入沖洗液，對機械密封進行沖洗，從而能夠將摩擦副所產生的熱量轉移。但當泵汽蝕時，摩擦副所產生

4、的的大量熱量不能夠帶走，因此會導致靜環(huán)與動環(huán)的溫度急劇上升，最接近摩擦副的零件是靜環(huán)密封圈，由于靜環(huán)使用的材料是碳化硅，導熱性極差，因此當溫度高于橡膠材料所能承受的極限溫度之后，密封圈就會發(fā)生碳化、龜裂等現(xiàn)象，密封失效，導致主機械密封的靜密封點出現(xiàn)泄漏。由于機泵的汽蝕，機泵振動強度的增加，使機械密封零件變得更加容易損壞所以當機泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象之后，現(xiàn)場巡檢工應及時進行現(xiàn)場檢查處理，微機工則需要進行相應調整，保證生產系統(tǒng)的穩(wěn)定性。機械密封端面失去潤滑液而造成的失效在機械密封中，若密封液為水，根據(jù)水的特性，比熱容大，導熱性較好，不易汽化等特點，使水作為密封液流動并沖洗摩擦副，從而將摩擦副所產生的熱量

5、帶走。不過當環(huán)境溫度較高時，尤其是夏季，機封水罐的溫度較高，導致摩擦副產生的熱量越聚越多，使得密封腔內溫度較高，如果長時間處于這種狀態(tài)，會使密封圈出現(xiàn)老化、密封面磨損等問題，從而導致機械密封失效，出現(xiàn)泄漏。在夏季時避免機械摩擦副端面的溫度會高于水的汽化溫度，從而會導致副機械密封的端面不能夠保持穩(wěn)定的閉合狀態(tài)，會產生比較尖銳的聲音。因此，在巡檢的過程中必須要對機封水封罐的液位高度進行檢查，如果不足應及時補充液位。由于密封液不足導致密封圈老化、機封面磨損的過程十分短暫，雖然不會立即發(fā)生泄漏但機械密封的使用壽命已經明顯縮短。密封端面磨損造成的機械密封失效密封端面磨損在主密封中，當密封液不足或者壓力低

6、，摩擦副由于缺少密封液的沖洗，進而會導致端面出現(xiàn)干磨的現(xiàn)象；在二級密封中，因為不能保證密封液供給的連續(xù)性進而會導致摩擦副出現(xiàn)干磨的現(xiàn)象。此外，如果密封液含雜質，導致密封液的質量存在問題，也會導致機械密封失效。機封結構造成的機械密封失效通過對實際使用情況進行分析，發(fā)現(xiàn)由于機封結構的缺陷導致機械密封出現(xiàn)問題的占比非常大。此外，在使用時雖然有時機械密封沒有失效，但由于機械密封彈簧壓縮量過大等問題，導致機封位置會出現(xiàn)尖銳的噪聲，機封密封面磨損，導致泄漏。3、解決措施3.1機封水罐液位計加裝報警和聯(lián)鎖機泵在密封液不足的情況下運行，從而不能夠起到密封、散熱等作用，導致機封的位置溫度不斷升高，密封效果下降，

7、進而導致機械密封失效。如果使用采機封水罐液位加裝報警及聯(lián)鎖，并且制定完善的巡檢制度，確保機封水罐的液位始終保持在50%以上，保證機封的潤滑效果，延長其使用壽命，此外需要定期清理機封水泵出口過濾器，去除機封水系統(tǒng)中的雜質，使機械密封端面的磨損情況能夠有所緩解。3.2改造雙端面機械密封結構通過對使用雙端面機械密封離心泵進行拆卸，發(fā)現(xiàn)導致機封出現(xiàn)故障的主要原因是設計問題。由于設計存在缺陷，摩擦熱無法及時轉移，導致密封腔內的密封液氣化，不能及時散熱，影響密封液的正常循環(huán)，使摩擦副端面的溫度不斷升高，難以形成有效的潤滑膜，導致摩擦副端面磨損以及密封圈的碳化情況比較嚴重，進而使機封效果失效的概率增加。為了解決這種問題，可以在副密封摩擦副的外圈安裝導流管，并且將密封液出口的孔徑適當擴大，從而能夠轉移更多的熱量，確保密封液能夠與摩擦副之間形成液態(tài)膜。此外，改造后的密封結構還設置了導流套，從而能夠增大循環(huán)量，加快散熱速度。4、總結雙端面機械密封在化工行業(yè)有著十分重要的應用，為了保證雙端面機械密封的密封效果，本文介紹了雙端面機械密封的機構，對導致機封失效的原因進行了具體分析，針對具體問題提出了相應的解決措施，對雙端面機械密封在氯堿等化工行業(yè)的應用的有一定幫助。參考文獻1張磊,劉艷