第一篇：泵密封類型的失效原因全總結

泵密封類型的失效原因全總結

防止工作介質從泵內泄漏出來或者防止外界雜質或空氣侵入到泵內部的裝置或措施稱為密封，被密封的介質一般為液體、氣體或粉塵。

泵的密封裝置主要分兩類：一類為靜密封，一類為動密封。靜密封通常有墊片密封、O型圈密封、螺紋密封等型式。動密封則主要有軟填料密封、油封密封、迷宮密封、螺旋密封、動力密封和機械密封等。

造成泄漏的原因主要有兩個方面：一是密封面上有間隙。二是密封部位兩側存在壓力差，消除或減小任何一個因素都可以阻止或減小泄漏，達到密封的目的。泵的設計壓力和使用壓力是客觀存在不能減小，所以泵的密封該解決的是消除或減小密封面之間的間隙。這種間隙包括密封面之間的間隙和密封裝置本生內部的間隙。

機械密封

機械密封是現代泵軸封的主要方法，雖然利用它實現完全不泄漏不大容易，但是達到微小的，令人完全可以接受的泄漏量卻是完全可能的。但在泵的運行中卻經常出現令人尷尬的局面，那么機械密封失效的原因是什么呢?

1、械密封的材質選擇不合適。機械密封的材質與所輸送的介質不相匹配。在工作時，密封元件很快被腐蝕，溶解或磨損，因而失去密封能力。所以根據輸送介質的性質而選擇機械密封的材質是保證其密封功能和正常壽命的先決條件。

2、機械密封的沖洗狀況不符合設計要求。在輸送易結晶或有細小顆粒的介質時，必須有一定壓力和一定流量的沖洗液進行沖洗，否則其結晶體或者微粒會加速密封副的磨損，以及影響密封副磨損后的自動補償而發生泄漏。所以根據輸送介質的性質不僅要配置相應的沖洗管路，更要安裝有監控和調節功能的儀表和裝置，保證沖洗液的壓力和流量滿足設計要求，才能維持機封的正常工作，這一點往往被用戶所忽視。

3、每種機械密封所能承受的壓力是有限度的，由于對密封腔內的壓力測算不準，造成密封腔內的壓力超過了機械密封所能承受的壓力而產生泄漏，也是常見的密封失效原因之一。

4、機械密封的工作溫度不能超過其規定值。在有冷卻管路的設計中，往往由于冷卻介質的流量不足而使冷卻效果降低;在沒有冷卻管路的設計中，密封腔內經常由于窩存空氣而造成機械密封處于干磨擦狀態。這兩種情況都會使機械密封的運動密封副工作溫度過高而加快磨損，導致密封失效。

5、在使用單彈簧的機械密封時，忽略彈簧的旋轉方向與泵轉子轉動方向的正確組合也時有發生。或設計時沒有說明，或裝配時的疏忽，沒有做到因為轉子的旋轉而使機械密封的彈簧力加大而是相反，結果造成動環和靜環磨擦副的壓力不足而形成泄漏。

6、軸承的嚴重磨損或損壞，使泵軸產生嚴重的軸向竄動，也是機械密封泄漏的原因之一。隨著科學的技術的發展，新的密封形式和密封材料陸續出現，其必然對泵的密封技術產生直接的影響和推動。長壽命、零泄漏的泵類產品會在越來越多的場合得到推廣和應用。油封密封

油封是一種自緊式唇狀密封，其結構簡單，尺寸小，成本低廉，維護方便，阻轉矩較小，既能防止介質泄漏，也能防止外部塵土和其它有害物質侵入，而且對磨損有一定的補償能力，但不耐高壓，所以一般用在低壓場合。油封應安裝在制造精度為h8～h9，表面粗糙度為1.6～0.8μm且經過表面硬化處理的軸上。密封介質不應含有固體微粒和雜質，否則會造成油封和軸的迅速磨損而使密封失效。墊片密封

墊片是離心泵靜密封的基本元件，使用范圍非常廣泛。墊片的選型主要根據泵輸送介質、溫度、壓力和腐蝕性等因素決定。當溫度和壓力不高時一般選用非金屬密封墊片;中壓高溫時，選用非金屬與金屬組合墊片。非金屬墊片在泵上應用最為普遍，其材料一般為紙、橡膠和聚四氟乙烯。當溫度不超過120℃，壓力在1.0Mpa以下時，一般選用青殼紙或模造紙墊片。如果輸送介質為油，溫度在-30～110℃時(公眾號:泵管家)，一般選用耐老化性能較好的丁晴橡膠。當輸送介質在-50～200℃時，選用氟橡膠更為合適。因為它除了耐油耐熱外，機械強度大也是其主要特征。

在化工泵中，由于所輸送介質具有腐蝕性，所以一般選用聚四氟乙烯做為墊片材料。隨著泵使用的領域越來越廣泛，所輸送介質種類也越來越多，因此在選用墊片材質時應查閱相關資料或通過實驗后再做出正確選擇。

墊片失效的原因主要有下列幾種情況：

1、墊片材質內部組織或厚度不均勻，以及使用了帶有裂縫或折皺的紙板，使墊片本身形成了間隙，當作用在墊片上的力使墊片所產生的彈性變形不足以完全填充這些間隙時，泄漏也就不可避免了。

2、墊片的材質與所輸送的介質不相適應。由于泵所輸送化工產品化學性質的多樣性，以及為提高燃油的燃燒值或改變其燃燒后的生成物而在燃油中增加入了一些少量的添加劑后而使燃油的某些性質發生變化，所以選擇和輸送介質相適的墊片材質并非易事，因而也經常發生由于不相適應而使墊片發生侵蝕而產生泄漏的現象。

3、作用在密封墊片上的壓力不足。由于密封面上總是存在著微觀的凹凸不平，有時還在密封面上加工出若干環形溝槽，若保證密封，就必須對密封墊片施加足夠大的壓力，使其發生彈性或塑性變形以填充這些間隙。各種墊片材質的壓緊力大小通常在密封墊片生產廠家樣本或產品說明書中給出，也可通過實驗決定。由于裝配時達不到墊片所需的壓緊力或由于在常期運行中的振動使壓緊螺栓松動而使壓緊力降低以及由于墊片材質的老化變形而喪失原來的彈性都會使墊片失效而產生泄漏。O型圈密封

泵中常用的是橡膠O型圈。由于其形狀十分簡單，因而制造容易，成本低廉，不論O型圈的整體尺寸有多大，其截面尺寸都很小(只有幾毫米)所以重量輕，消耗材料少，使用方法簡單，安裝、拆卸方便，更為突出的優點還在于O形圈具有良好的密封能力，使用范圍很寬。靜密封工作壓力可達100MPa以上，動密封也可達30Mpa。適用溫度為-60～200℃，可滿足多種介質的使用要求。因此在泵的設計中得到越來越廣泛的應用。

O形密封圈安裝在溝槽和被密封面之間，有一定壓縮量，由此產生的反彈力給予被密封的光滑面和溝槽底面以初始的壓縮應力。從而起到密封作用。當被密封的液體壓力增大時，O形圈的變形也隨之增大，從而傳遞給密封面的壓力也增大，密封的作用也增大。這就是O形密封圈具有良好密封能力的原因。

O形密封圈雖然密封可靠，但如果不注意使用條件，也會發生泄漏，通常有以下幾種情況：

1、裝O形圈的溝槽尺寸超差，尤其是深度尺寸過大時，使O形圈安裝后壓縮變形量不足而影響密封能力。一般O形圈安裝后壓縮變形量應在18%～22%之間，截面尺寸大時壓縮相對變形量較小，而截面尺寸較小時壓縮相對變形量則較大。

2、O形密封圈的公稱尺寸與實際安裝尺寸相差太多，形成O形圈在拉伸后截面尺寸縮小的狀況下工作，造成壓縮變形量不足而產生泄漏。

3、O形密封圈在安裝時，由于密封面的進口沒有光滑的倒角或倒圓而將O形圈劃傷而產生泄漏。

4、O形密封圈的材質不適用于密封介質而被侵蝕后失效。

5、O形密封圈使用時間太久后老化變質，彈性降低后而失效，所以在設備大修時一般都將O形圈更換。另外，O形密封圈的硬度，溝槽和密封面的粗糙度也影響O形密封圈的密封效果。填料密封

將富有壓縮性和回彈性的填料放入填料函內，依靠壓蓋的軸向壓緊力轉化為徑向密封力，從而起到密封作用。這種密封方法稱為填料密封，這種填料稱為密封填料。由于填料密封結構形式簡單，更換方便、價格低廉、適應轉速、壓力、介質寬泛而在泵的設計中得到普遍采用。輸送常溫介質時，填料密封一般都設有填料環，其或與泵的高壓腔相通，或外接具有一定壓力的液體介質，可起到冷卻、潤滑、密封或沖洗作用。

由于填料密封是一種接觸密封，因此必然存在磨擦和磨損問題。而磨擦和磨損的大小，主要決定于填料壓蓋的壓緊力。壓力大可提高密封效果，但卻會加大動力消耗和軸套的磨損，反之則會產生較大泄漏。因此應根據泄漏量大小和泄漏介質的溫度對壓蓋的壓緊力進行調整，必要時應對填料進行更換或補充。填料密封的合理泄漏一般為10-20ml/min。當從外界引入液體時，應保證這種液體有良好的化學穩定性，既不污染泵所輸送的介質，又不與介質發生反應產生沉淀物和固體微粒，還應與填料有良好的浸漬性和持久的保持性，這樣就能起到良好和持久的密封效果。動力密封

副葉輪加停車密封泵在運轉時，副葉輪所產生的壓頭平衡了主葉輪出口高壓液體，從而實現密封。停車時，副葉輪不起作用，因此必須同時配備停車密封裝置解決停車時可能產生的泄漏。

副葉輪密封結構簡單、密封可靠、使用壽命長，運轉中可實現滴水不漏，因此在輸送含雜質介質的泵上經常采用。副葉輪良好的密封效果是有條件的，即工作壓力不允許超過允許的工作壓力。一旦超過，會產生嚴重的泄漏。工作壓力變化的主要原因是泵吸入口的壓力變化，因此采用副葉輪密封的泵，必須對泵的進口壓力做出嚴格的規定，否則密封便會失效。由于停車密封的形式很多，失效后也容易發現，本文不再贅述。螺紋密封

螺紋密封在泵上一般有兩種形式，一種是螺紋聯接墊片密封，一種是螺紋加填充濟密封，二者皆用于小直徑螺紋連接的密封場合。螺紋聯接墊片密封的密封件是墊片，而螺紋只起提供壓緊力的作用。密封的效果除了墊片的本身性能外。密封面的粗糙度以及與螺紋孔的相對幾何位置精度對密封效果影響也很大。于由密封墊片在擰緊螺紋時不僅承受壓緊力，還承受扭矩，使墊片產生變形甚至損壞，因此，當墊片為非金屬時，一般只適用于壓力不高的場合，如果墊片為金屬則適用壓力可達30Mpa以上。

泵上經常使用的絲堵，則是另一種螺紋密封形式。由于考慮到絲堵制造的經濟性，一般單靠螺紋的配合不能起到密封作用，往往用生膠帶，密封膠等填充物填充螺紋的密封間隙。其承壓能力取決于螺紋的制造精度和材質，與絲堵和螺紋孔的配合形式沒有關系。螺紋孔與絲堵無論采用“錐對錐”還是“柱對錐”，密封效果相同，只是使用地域不同而已。我國目前兩種形式同等采用。影響密封效果的常見原因是在加工螺紋底孔時尺寸偏大，使螺紋牙形變短，牙頂變寬，造成密封面減小，當密封壓力升高后產生泄漏，甚至將絲堵壓出。由于填充物被密封介質腐蝕而產生泄漏的現象在化工行業的用泵中也時有發生，因此對填充物的選擇也是密封考慮的因素之一。螺旋密封

螺旋密封也是動力密封的一種形式，它是在旋轉的軸上或者在軸的包容套上加工出螺旋槽，軸和套之間充有密封介質。軸的旋轉使螺旋槽產生類似于泵的輸送作用，從而阻止密封液的泄漏。其密封能力的大小與螺旋角度、螺距、齒寬、齒高、齒的作用長度以及軸與套之間的間隙大小有關。由于密封之間不發生磨擦，因而壽命長，但由于結構空間的限制，其螺旋長度一般較短，因而其密封能力也受到局限。在泵降速使用時，其密封效果則會大打折扣。迷宮密封

在設計合理，加工精良，裝配完好、轉速較高時，迷宮密封效果很好。但在實際應用中，因此而產生的泄漏卻很多，分析其原因主要有：

1、密封副(如軸和軸承壓蓋)配合間隙太大，而此間隙與密封效果成反比。配合面粗糙，明顯的螺旋狀車刀痕在有些情況下也加大了泄漏趨勢。

2、軸承室內潤滑油注入量太多，其溢出壓力超過了密封阻力。

3、油窗或油位計安裝位置有誤，誤導了人們對油室內潤滑油量的正確判斷。

4、運轉中油溫的升高使其粘度降低，增加了泄漏的可能。

5、回油槽或回油孔尺寸偏小，或受到其它障礙，使被阻滯的液體不能順利返回而造成泄漏。

第二篇：離心泵填料密封失效原因及改進措施

離心泵填料密封失效原因及改進措施

[摘 要]近幾年來機械產業在不斷發展，為我國的經濟增長作出了巨大的貢獻。在機械產業中有一種常見的設備名為離心泵。因其在油道運輸的過程中起著非常重要的作用，一旦出現填料密封失效將會造成嚴重的影響。為此，本文就離心泵填料密封的問題分析其失效原因并提出改進措施。

[關鍵詞] 離心泵 填料密封 失效原因 改進措施

中圖分類號：TH311 文獻標識碼：TH 文章編號：1009―914X（2013）25―0388―01

離心泵具有耐久、密封的特點，因其性能優異在機械工業中頗受重視。離心泵的填料密封失效這一問題其實是很常見的，企業只需深入了解離心泵的工作原理，分析清楚失效原因，就能運用針對性的措施進行改進。

一、離心泵的填料密封結構

在輸油時阻隔油料從泵殼和泵軸之間泄漏出來是離心泵的主要作用，其軸封一般在旋轉的泵軸與泵體之間進行密封。為了阻止泵體里有外部氣體進入，軸封通常都是采用接觸式密封。接觸式密封有多種類型，大致分為端面式密封和填料式密封，其中填料密封是本文重點講解的對象。為了保證離心泵能安全運作，根據不同環境填料密封分為了三個種類：膨脹石墨填料密封，碗式填料密封和軟填料密封。填料式密封的工作原理就是在殼體與軸之間充當密封材料，因其具有一定的彈性能使填料在受到軸向力壓緊后能貼在軸的表面上，所以就能有效阻止油料外泄，使密封空間與外界隔絕。下面針對不同種類的填料密封進行結構和特點分析。

（一）膨脹石墨填料密封

由于其消耗功率比一般填料密封低，所以能適用于密封壓力不大于3.5MPa，工作溫度為380攝氏度的環境下。油泵膨脹石墨填料與其他填料密封種類相比較要好得多，其耐熱性、耐磨性、密封性、柔軟性、彈性都很優秀，是不錯的密封材料。

（二）碗式填料密封

碗式填料密封由于結構能簡單制作，成本底下，且密封性不會太差，是一種比軟填料密封好的密封材料。對泵軸的磨損小，能適用于旋轉密封壓強為5MPa，線速度不大于為3米每秒的場合。

（三）軟填料密封

一般用于普通油料的或油料溫度不高于250攝氏度的油泵密封。因密封軟填料材質上與其他類型有所不同，密封腔內的油壓不能大于3.5MPa，導致其消耗功率比其他材質的要大。且因其密封結構過于簡單，緊力不足，線速度只能達到每秒20米的狀態，所以靠近壓蓋處的填料會因為磨損過快而失去作用。相對于面端式密封的基本結構，填料式密封中一般由螺母、封油環、長扣雙頭螺栓、填料壓蓋和填料套構成。為了使填料密封的油料滲漏量控制在每秒六滴的范圍之內，在填料式密封正常工作中，可以通過壓緊填料的方式，減少泵軸處泄漏液體。需要注意在壓緊填料的過程中不能用力過大，否則會造成軸和填料之間磨擦過多導致內部發熱，降低泵的工作效率。就現階段而言，填料密封還存在著一些缺點，如使用時間不能太長，日常維護頻繁，密封效果還有待提高。

二、填料密封失效原因

（一）油封結構不合理

離心泵的填料密封結構在設計上就存在先天性的缺陷和隱患，主要是因為在油泵的軸向密封期間存在不合理性。首先泵的高壓地方是油封最基本工作介質，其他地方滲入填料函的油壓比它還要低，由于圈數少，只有5-7圈的填料相隔著，所以填料函上邊的油封孔和填料壓蓋的距離比較近，導致容易引發高壓密封油外泄。其次在補充添加填料在添加補充期間很容易會出現將油封環壓入填料函內部的情況。此時密封的油無法擴散，導致油封孔外側的填料壓力上升，密封難度加大，油封環與泵蓋上的油封孔錯位，最終失去密封作用。同時，填料環安裝在填料函的中央，填料環上的孔應與沖洗油孔相吻合，這就增大了更換填料的難度和工作量。

（二）側向壓力分布不均勻

填料的耗損過快，密封性能下降是側向壓力分布不均勻所造成的后果。在工作人員對填料壓蓋施加壓力時，會導致出現反方向的彎曲、不規則扭轉、斷口等現象。這是因為在軸套和密封填料之間的側向壓力和密封間隙內的壓力是會沿軸向分布的，這樣很容易造成密封失敗，使被密封的油料壓力大于側向壓力。當出現這種情況的時候，如果填料再接近填料壓蓋，就會導致里面的軸套與填料之間阻力升高，產生出大量的熱氣，使填料硬度增強并開始變得脆弱起來，失去了原有的彈性，最終填料的磨損大大提升，泵軸機械性能下降。再這樣繼續下去，填料的密封效果將會越來越差，填料壓蓋的壓力被再次加大，導致壓蓋處的工作狀況惡化，如此循環下去，使得密封完全喪失其應有的穩定性。

（三）填料壓蓋壓力失衡

填料函的中間一般有填料環，其中大概有五至十根的盤根。在一般使用過程中，由于沒有壓力顯示扳手的輔助，通過人工控制螺旋的松緊程度是很難控制壓力的。且人的力度難以掌握，在用力過大的情況下將會導致密封填料破損，使填料的側向壓力沿軸的分布不均勻，穩定性與可靠性大大下降。而用力過少卻會造成密封度不足，導致油料泄露。在這種情況下可以先通過擰緊壓蓋兩側的螺栓產生預導壓力來壓實填料。

（四）密封的適應性差

泵軸主要受變應力的影響，過于巨大的變應力會對其造成損壞。嚴格來講，普通填料不能有徑向偏心量較大的旋轉軸，由于存在著外界因素的影響，在不利條件的干擾下會導致旋轉軸的偏心量超過一定的數值，這將會使軸套與填料之間產生間隙，大大增加泄漏的幾率。因此為了安全起見，必須將徑向偏心量規定在小于0.05毫米的范圍內。

三、加強填料密封的措施

（一）減輕腐蝕引起的密封失效

在平時的離心泵定期保養工作中應做好檢查，替換超過保養期限的密封件，對其他需要保養的零件進行清洗，涂上高純度耐腐蝕的透平油能更有效地減輕腐蝕引起的密封失效。

（二）消除泵抽空和汽蝕

一方面，因為輸送介質的溫度有一個規定范圍，工作人員必須對其進行控制，使溫度保持在80攝氏度以下。其中還必須確保相連旁接介質罐體的液位要一直處于正常狀態，不能高過安全標準。控制好離心泵進口的壓力，盡量確保壓力保持在0.2-0.4MPa之間；另一方面，為確保工作環境處于一個安全的狀態，必須增加工作人數，加強員工的工作細心度。員工要認真學習好工作崗位的相關技能，在培訓課程中要求員工把離心泵的操作規程牢記于心。最后還需要各單位做好溝通，在清管器到站之前將輸管線清關期間與調度室的關系協調好，提前停止泵的運行。這樣就能有效防止在離心泵開啟之前出現入口閥沒有開啟，泵體沒有放空和盤泵的狀況出現。只要使填料密封在摩擦期間有潤滑介質就能有效防止低級錯誤的發生。

（三）選擇合適的材質消除摩擦 為了增強填料密封的壽命，采用的零件必須要耐磨耐腐蝕、摩擦系數小、端面比壓小。耐磨性的材料可以使用碳化硅、氮化硅陶、堆焊硬質合金這類型的材質。改進零件的材質，可以更有效地提升工作壽命，降低磨耗。其中為了提高通過選材的改進，更有效地降低磨損，可以選擇高速鋼—碳化硅這種常見材料，因其擁有密封效率高的特性，對填料密封有著不錯的效果。

（四）對密封圈的更換

由于填料密封過量工作，會造成密封圈的密封效果失去作用的情況出現。這時候一定要快速對密封圈進行更換，特別是在泵的二保規定期限到達以后，對密封圈的檢查和替換更加頻繁，為了防止密封圈的失效所帶來的影響，使用有質量保證的密封圈也是必要手段。

參考文獻

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[2] 農琪.高溫介質離心泵機械密封失效主要原因與對策[J].廣西輕工業，2010（12）

[3] 高武民.機械密封的失效原因分析及實際應用[J].石油化工設備技術，2002（2）

[4] 郭海峰，張玉梅.離心泵機械密封失效原因分析及消除措施[J].化學工業，2010（01）

第三篇：泵組機械密封故障原因分析

泵組機械密封故障原因分析

一、故障原因: a 析出固體物料泄漏液、介質凝固、粘結.b 腐蝕、電化腐蝕 c 轉速過高、壓力過高

d 振動過大、汽蝕、喘振、軸承不正常

e 干摩擦、負壓、空轉密封處汽蝕、吸氣、抽空。f 熱沖擊，急冷、急熱 g 溫差過大

h 試壓超標，過高，反壓 所致現象: 不正常泄漏 改進措施: 對含有顆粒介質，加裝過濾裝置

對不宜采用自身介質做沖洗液的，應采取外沖洗措施 檢查泵與密封使用性能，改進使用方法

加強沖洗、急冷，改善密封運行環境

二、故障原因: a 析出固體物料泄漏液、介質凝固,粘結.b 腐蝕，電化腐蝕 c 壓力波動汽蝕、喘振 d 熱沖擊，急冷、急熱 e 溫差過大

f 試壓超標，過高，反壓 所致現象: 泄漏量較大 改進措施: 對含有顆粒介質，加裝過濾裝置

對不宜采用自身介質做沖洗液的，應采取外沖洗措施 檢查泵與密封使用性能，改進使用方法 加強沖洗、急冷，改善密封運行環境

三、故障原因: a 析出固體物料泄漏液、介質凝固,粘結.b 介質凝固、粘結 c 轉速過高，壓力過高

d 振動過大，汽蝕、喘振，軸承不正常

e 干摩擦、負壓、空轉密封處汽蝕、吸氣、抽空。所致現象: 功率上升 改進措施: 對含有顆粒介質，加裝過濾裝置

對不宜采用自身介質做沖洗液的，應采取外沖洗措施

檢查泵與密封使用性能，改進使用方法 加強沖洗、急冷，改善密封運行環境

四、故障原因: a 物料混入或析出固體物質，介質凝固、粘結.b 液體溫度超過下限（過冷）所致現象: 不能運轉 改進措施: 蒸氣保溫、加強沖洗、背冷措施 改換密封結構形式

五、故障原因: a 析出固體物料，介質凝固，粘結.b 介質溫度過高或過低

c 腐蝕，電化腐蝕d 沖洗、冷卻堵塞或減壓管路系統堵塞 e 轉速過高，壓力過高

f 振動過大，汽蝕、喘振，軸承不正常

g 干摩擦、負壓、空轉密封處汽蝕、吸氣、抽空。h

密封腔未排氣 所致現象: 機構破壞 改進措施: 對含有顆粒介質，加裝過濾裝置

對不宜采用自身介質做沖洗液的，應采取外沖洗措施 檢查泵與密封使用性能，改進使用方法 加強沖洗、急冷，改善密封運行環境

六、故障原因: 腐蝕、泄露液凝固、粘結變質 所致現象: 腐蝕，電化腐蝕 改進措施: 對含有顆粒介質，加裝過濾裝置

對不宜采用自身介質做沖洗液的，應采取外沖洗措施 檢查泵與密封使用性能，改進使用方法 加強沖洗、急冷，改善密封運行環境

七、故障原因：

a 沖洗、冷卻堵塞或循環系統管路堵塞 b 密封端面比壓過大 c 轉速過高，壓力過高 所致現象： 壓蓋過熱

改進措施：

減少彈簧數量，或適當減小密封壓縮量 重新裝配調整，改善系統結構 改換密封結構形式 強化冷卻、潤滑措施

八、故障原因：

a 沖洗、冷卻堵塞或減壓管路系統堵塞 b 轉速過高，壓力過高

c 振動過大，汽蝕、喘振，軸承不正常

d 干摩擦、負壓、空轉密封處汽蝕、吸氣、抽空。e

密封腔未排氣 所致現象： 冒煙

改進措施：

減少彈簧數量，或適當減小密封壓縮量 重新裝配調整，改善系統結構 改換密封結構形式 強化冷卻、潤滑措施

九、故障原因：

a 轉速過高，壓力過高

b 振動過大，汽蝕、喘振，軸承不正常

c 干摩擦、負壓、空轉密封處汽蝕、吸氣、抽空。d 密封腔未排氣 所致現象： 端面發聲 改進措施：

適當減小密封壓縮量

重新裝配調整，改善系統結構，排盡系統管路中的氣體 改換密封結構形式 強化冷卻、潤滑措施

十、故障原因：

a 轉速過高，壓力過高

b 振動過大，汽蝕、喘振，軸承不正常

c 干摩擦、負壓、空轉密封處汽蝕、吸氣、抽空。所致現象：

大量磨損產物析出 改進措施：

減少彈簧數量，或適當減小密封壓縮量 重新裝配調整，改善系統結構 改換密封結構形式 強化冷卻、潤滑措施

十一、故障原因： a 轉速過高，壓力過高

b 振動過大，汽蝕、喘振，軸承不正常

c 干摩擦、負壓、空轉密封處汽蝕、吸氣、抽空。所致現象： 不正常振動 改進措施：

重新裝配調整，改善系統結構 改換密封結構形式

十二、故障原因：

a 振動過大，汽蝕、喘振，軸承不正常

b 干摩擦、負壓、空轉密封處汽蝕、吸氣、抽空。c 壓力波動汽蝕、喘振 d 熱沖擊，急冷、急熱 e 試壓超標，過高，反壓 所致現象： 機構打滑 改進措施：

重新裝配調整，改善系統結構 改換密封結構形式

第四篇：機械密封失效改進措施

機械密封失效原因及改進措施

摘要：分析單級離心泵在日常運轉中機械密封泄露的原因，并加以討論消除和改進的措施，以保證其長期可靠而穩定的運轉。

關鍵詞：離心泵、機械密封、泄露、技術改進措施

在化工生產中，常常需要將流體從低處輸送到高處，或從低壓送至高壓，或沿管道送至較遠的地方。為達到此目的，必須對流體加入外功，以克服流體阻力及補充輸送流體時所不足的能量。為流體提供能量的機械成為流體輸送機械，根據工作原理的不同通常分為四類，即離心式、往復式、旋轉式及流體動力作用式。而離心泵即為流體輸送機械中最為常見的一種機械。

離心泵具有結構簡單、流量大而均勻、操作方便的優點。而機械密封則是這種流體輸送機械的軸封裝置，具有泄漏量小和壽命長等優點。蘭州石化公司化肥廠丙烯酸車間動設備中主要包括離心泵和屏蔽泵兩大類型的泵，而離心泵占有絕大一部分的比例。因此在各類設備的故障當中，機械密封泄漏的檢修占有絕大比例。故機械密封運行的好壞將直接影響到裝置的平穩運行。

一、機械密封原理

機械密封是一種依靠彈性原件對動、靜環端面密封副的預緊和介質壓力與彈性原件壓力的壓緊而達到密封的軸向端面密封裝置，因此又稱端面密封。機械密封通常由動環、靜環、壓緊原件和密封原件組成，動環和靜環的端面組成一對摩擦副。動環靠密封室中的液體壓力使其端面壓緊在靜環端面上，并在兩環端面上產生適當的比例和保持一層極薄的液體膜而達到密封的目的。壓緊原件產生壓力，可使泵在不運轉的情況下，也保持端面貼合，保證密封介質不外漏，并防止雜質進入密封端面。密封圈起密封動環與軸的間隙、靜環與壓蓋的間隙的作用，同時對泵的振動、沖擊起緩沖作用。

機械密封原件在實際運行中不是一個孤立的部件，它是與泵的其他零部件一起組合起來運行的。通過其基本原理可以看出，機械密封的正常運行是有條件的，只有消除例如泵汽蝕或汽縛，動、靜環密封面被掛損不能形成正常保護液膜；泵軸振動過大，密封O圈被腐蝕破壞或磨損變形等類似的外部條件，再加上良好的機械密封自身性能，才能達到理想的密封效果。

二、機械密封失效原因分析

1、離心泵的汽蝕和汽縛

離心泵工作時，在葉輪中心區域產生真空形成低壓而將液體吸上。如果形成的低壓很低，則離心泵的吸上能力越強，表現為吸上高度越高。但是，真空區壓強太低，以致于低于液體的飽和蒸汽壓，則被吸上的液體在真空區發生大量汽化產生氣泡。含氣泡的液體擠入高壓區后急劇凝結或破裂。因氣泡的消失產生局部真空，周圍的液體就以極高的速度流向氣泡中心，瞬間產生了極大的局部沖擊力，造成對葉輪和泵殼的沖擊，使材料受到破壞。把泵內氣泡的形成和破裂而使葉輪材料受到破壞的過程，稱為氣蝕現象。汽蝕發生后，水力沖擊帶動密封做迅速的軸向振蕩，使動靜環及輔助密封圈等零件嚴重磨損，使機械密封裝置損壞進而造成密封泄露。

泵在啟動前沒有灌泵或灌泵不滿的情況下，泵殼內有空氣，由于空氣的密度遠小于液體的密度，其所產生的離心力很小，而不足以使得葉輪中心處形成低壓，液面與中心處的壓強差很小，液面位于泵下面的液體不能在壓強差的作用下被吸入泵內，這時泵具有空轉而不能吸液，排出口不可能有液體排出，這種現象稱為氣縛。汽縛發生后，由于泵內液體不足，容易造成動靜環摩擦副無法形成保護液膜，長時間運行后可使動靜環密封面斷裂，造成機械密封泄露。

2、泵軸彎曲和振動過大

機械密封（或端面密封）是一種旋轉軸向的接觸式密封。它是在流體介質和彈性原件的作用下，兩個垂直與軸心線的密封端面緊密貼合、相對旋轉，從而達到密封效果，因此要求兩個密封面之間要受力均勻。在泵正常運轉時可以測量發現，泵軸承箱的振動值不應超過0.06mm，否則便需要停泵進行檢修。如果泵軸彎曲，泵開啟后，在機械密封安裝處將產生較大的撓度，可使密封面間受力不均勻，導致動靜環分離，瞬間的分離在液膜壓力的作用下將原本的平衡遭到破壞，密封面的破壞將造成泵的大量泄露。如果泵輸送的的介質顆粒較大，則在瞬間較大顆粒的介質將進入摩擦副之間，使密封端面損壞，造成泵的大量泄露。拆開后會發現在硬密封面上有清晰的劃痕，且密封O圈也會有所變形。

3、機械密封沖洗冷卻系統的原因

機械密封的沖洗冷卻系統也是非常重要的，在泵的正常運行時它可以有效的保護密封面，起到沖洗、冷卻、潤滑的作用。在泵長時間停運后，雜質將淤積在傳動座的彈簧周圍，堵塞彈簧。再次啟動泵后，彈簧容易卡死，使其失去了原有的補償作用，進而雜質進入摩擦副間破環密封面的光潔度，造成密封面的損壞引起泄露。

例如我車間T-2110塔釜泵P-2110A/B輸送物料為丙烯酸（含80%左右）、甲苯（含18%左右）、醋酸和水（含有少量聚合物），由于丙烯酸物料高溫易聚的特殊性，因此在泵正常運行中我們通常投用外沖洗線（外沖洗為純甲苯），在正常開車中為開一備一。2010年5月，長時間正常運轉的P-2110A突然泄漏，化工在操作切換至P-2110B時，未考慮到在兩臺機泵同時運轉時入口管線吸入量是否充足，機封沖洗投入量是否滿足兩臺機泵同時運轉，也未先對P-2110B機封進行沖洗，結果導致在P-2110B開啟不足一分鐘內，P-2110B也發生泄漏。在P-2110A/B泵解體后發現，P-2110A動、靜環密封面上粘有聚合物且密封面上有明顯劃痕現象、輔助密封O圈磨損變形；P-2110B傳動座的彈簧周圍有少量聚合物、靜環輔助O圈磨損變形。除備件質量外，個人認為氣蝕和機械沖洗是導致機械密封泄漏的兩大主要因素。

三、采取的措施

1、消除離心泵的汽蝕和汽縛的措施（1）、清理進口管路的異物使進口暢通，或者增加管徑的大小；（2）、降低輸送介質的溫度；（3）、降低安裝高度；（4）、增加泵前貯液罐中液面的壓力，以提高有效氣蝕余量；（5）、減小泵前管路上的流動損失。如在要求范圍盡量縮短管路，減小管路中的流速，減少彎管和閥門，盡量加大閥門開度等。

2、消除泵軸彎曲和振動過大的措施（1）、轉子找正后需重新做動平衡，轉子的徑向跳動最大不超過0.03-0.05mm；（2）、調整泵與電機的同心度：軸向≤0.08mm，徑向≤0.1mm；（3）、泵運轉時振動恒值最大不超過0.06mm；（4）、及時更換磨損的軸套，避免加速軸的彎曲（5）、現場操作、維修、調節時，嚴格執行操作規程，消除振動源。

3、機械密封沖洗冷卻系統方面的措施（1）、嚴格執行操作規程進行泵的正常開、停；（2）、沒有沖洗系統的泵，在長時間停用后，準備開啟時應拆卸檢查機械密封的完整度。（3）、由沖洗系統的泵，在啟動前應打開沖洗冷卻系統，保證流量和壓力的情況先對其進行沖洗。

四、結論

機械密封的失效，除去其自身原因外，還有工藝條件、運行狀況和化工操作等其他方面的原因，應分析在用的機械密封的各種因素，通過觀察運行狀況和機械密封的磨損狀況，根據具體實際情況進行原因分析，逐一消除各負面對其的影響，以保證密封的長期可靠運轉。

參考文獻：

[1]李繼和、蔡紀寧、林學海，機械密封技術（M）.北京：化學工業出版社1998 [2]顧永泉，機械密封實用技術（M）.北京：機械工業出版社。2002 [3]林崢，實用密封手冊（M）.上海：上海科學技術出版社，2008

第五篇：凝液泵透平蝸輪失效原因分析改進措施

凝液泵透平蝸輪失效原因分析改進措施

乙烯裝置壓縮系統E-GT501透平是凝液泵(位號：E-GA501A)的驅動機，它負責將丙烯制冷壓縮機透平(位號：E-GBT501)的凝結水及時排出，以保證機組的正常運行，1998年6月E-GT501透平蝸輪失效，雖經多次維修效果很不理想，新蝸輪的使用壽命很短，最長不超過20小時，導致透平不能正常工作，使另一臺電機驅動的凝液泵(位號：E-GA501B)一直在沒有備用泵的條件下單臺運行，如果E-GA501B泵突然發生故障，必然會造成丙烯壓縮機組停車，對整個乙烯裝置的穩定生產造成極大的威脅。我們分析并找到了透平蝸輪失效的根本原因，通過改變了蝸輪材質，成功地解決了問題。

蝸輪首次失效原因分析

1998年6月蝸輪第一次失效后，我們在對透平的檢查中發現：透平潤滑油箱中含有較多的游離水。由于蝸輪蝸桿的傳動靠齒面的嚙合來實現，其摩擦表面必須建立極壓潤滑膜，它是潤滑油中的極壓劑與金屬表面反應生成的潤滑膜，它具有較高的強度，能承受蝸輪蝸桿嚙合產生的載荷。潤滑油帶水會造成極壓劑失活，使嚙合表面無法形成潤滑膜，導致蝸輪蝸桿表面直接接觸，造成表面磨損。由于蝸輪材質為錫青銅(代號ZQSn10-1)，其許用接觸應力為220MN/m2，而蝸桿材質為合金鋼(鋼號：35CrMo)，其許用接觸應力為850MN/m2，蝸輪相對蝸桿較軟，所以失效的形式表現為蝸輪輪齒磨損。

我們對潤滑油系統進行了全面分析，最后確認：油系統的水來自透平汽封泄漏蒸汽形成的凝結水。由于透平的保溫被密閉性非常好，漏出的部分蒸汽將不可避免地通過軸承油封進入潤滑油系統。

針對由于潤滑油帶水導致蝸輪失效的問題，我們按照透平的隨機操作手冊要求，每月取樣分析潤滑油的含水量，定期從油箱底部排水，并制定了相關的管理制度。

經過以上的改進措施，E-GT501透平從2000年10月投用，正常運轉已達2年以上，至今仍無損壞跡象，為裝置的穩定運行提供了有力的保證，該透平每年能平衡中壓蒸汽8000余噸，每年可節電15Kw×8000h=120000度，每度按0.6元計算，年可節約7.2萬元電費，經濟效益非常明顯。

由于凝液泵透平蝸輪原設計輪齒接觸強度無余量，導致其頻繁失效，通過改變蝸輪材質，并按照要求制定了相關的管理制度，解決了問題。隨著我國引進國外設備的增加，根據國情差別對原設計條件進行校核，在備件國產化過程中應該得到重視。凝液泵透平蝸輪失效問題的解決過程對此有一定的借鑒意義