两级泵站中继泵机械密封原理及缺陷原因浅析
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摘 要：本文浅析我公司两级中继泵站近年更换机械密封的部分原因，寻找可行性方法提高设备运行安全性。
关键词：机械密封；安全运行；水质影响
1 机械密封概述
机械密封件作为结构复杂，并且相对精密的基础机械元件，同时也是各种泵类设备之中不可或缺的关键组成部分，其使用寿命和密封性主要是由机器精度、选型以及正确的安装使用等方面决定。机械密封本身属于旋转机械轴封装置，会贯穿对应的设备。因此，在轴和设备间就会有圆周间隙的存在，通过这一间隙就会让设备介质出现外露，所以，还需要使用对轴封装置的泄漏加以阻止。由于轴封种类偏多，再加上其密封存在寿命长、泄漏量少等特点，所以，机械密封非常关键，其本身也可以称之为端面密封，也有对应的标准规范；其本身利用一对垂直于旋转轴线端面，同时，在补偿机构弹力以及流体压力的基本推动下，配合上辅助密封，这样就可以确保其滑动处理，并且也可以避免流体泄漏的一种装置设备。
2 机械密封安装要求
目前热电公司输配处所辖两级中继泵站所有中继泵、混水泵等均是选择的机械密封。其本身包含了动环与静环，在辅助密封之中还有密封圈，在弹力补偿方面则囊括了弹簧座、推环、螺钉等。目前二级中继泵站中继泵及混水泵为弹簧补偿机构，一级中继泵站回水中继泵为弹簧补偿机构，供水中继泵为推环弹力补偿机构。
安装时注意事项：
（1）对安装中的安装偏差要格外注意:①在联轴器找正之后进行压盖上紧处理，要求螺栓可以均匀的上支，避免出现偏斜的问题，并且通过塞尺进行各个点位的检查，要求误差控制在0.05毫米内。②针对压盖与轴或者是轴套外径之间的配合间隙进行检查，要求西周能够均匀，并且通过塞尺对各个点位允差进行检查，要求其低于0.01毫米。
（2）基于规定来实施弹簧压缩量处理，不得有任何过大与过小的情况出现，并且还需要将实际的误差局限在2毫米内。如果出现过大的情况，会增加端面比压，导致其磨损进一步加剧。过小，则会出现比压不足的情况，这样无法发挥其密封的基本租用。
（3）安装动环之后，需要将其压向弹簧，并且还能够自动的弹回来。安装时技术要求：
针对实施机械密封的泵，还应该与机械密封做好相互的配合：
①实际的轴弯曲度需要控制在0.05毫米之内。
②轉子在出现振摆的过程中，其轴套附近还需要控制在006毫米之内。
③轴的轴向传动量需要在±0.5毫米之内，如果存在轴套，要求其不得出现松动的问题。
④压盖还需要与密封相互配合，确保其同心度的实际允许差在0.05毫米，在和垫片接触的平面，其本身的中心线垂直度允许差则应该在0.03-0.05毫米之间，如果要求得不到满足，则需要做好对应的加工处理。
⑤安装动环密封圈的轴套端部，同时，在安装压盖端部的时候需要进行倒角，并且能够修复光滑。
⑥在机械密封安装与拆卸之中也要求做到仔细，不嫩贡献值手锤或者是偏铲的方式来进行处理，避免出现密封元件破坏的情况。一旦结垢拆卸不下来，则需要做好清洗处理，然后再一次进行拆卸。
⑦当泵两端都是使用机械密封，在装配中，就需要做好两者的相互照顾，不能够出现顾此失彼的问题。
⑧在运行环节，如果出现密封移动的问题，还需要做好其零件对应的更换处理，不能直接将其拧紧继续使用。这主要是因为松动后，就会出现运动轨迹变化的问题，这样就很容易破坏接触面的密封性。
3 两级泵站现状及原因浅析
运转：泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4小时，泄漏量仍不减小，则应停泵检查。目前两级中继泵站均有此情况出现，一半出现在供热准备阶段，经过一个夏季的停运，再次启动水泵时可能发生。
2016~2017年采暖季二级中继泵站启泵时#1中继泵#3瓦及#3中继泵#4瓦机械密封均有泄露，经过4个小时运行好丝毫不见好转，后进行了更换后故障消除。一级中继泵站#1回水中继泵#4瓦机封同样在启动时出现泄露，经过4小时运行后泄露停止，恢复正常。
故障原因：
出现机械密封故障，一般是因为异常磨损、泄漏、扭矩等情况，之后人们才发现。针对这一类型的故障，其出现的原因大致包含：
（1）没有做好机械密封设计选型；
（2）机械密封本身的质量不够好；
（3）在机械密封机器使用与安装中，其精度达不到要求；
（4）机械运行出现操作失误。
出现密封失效主要是因为：
在修理机械密封中，超过85%的磨损就户出现密封失效的问题，并且磨损之间也会伴随泄漏。
将密封面直接打开，在液体压力下，介质内部的固体微粒就会进入到密封面之中，在实施闭合处理之后，就会直接在软环面上进行镶嵌，从而形成对应的砂轮，直接破坏表面。
由于在轴上直接禁锢了橡胶圈和动环，所以，在轴的串动之中，还无法让动环贴合，这样就会让密封面被打开，再加上之后闭合，就会导致密封面中进入固体微粒。
同时，滑动部件与轴之间还会有固体微粒的存在，这样就会对动环或者是胶圈的滑动点来影响。并且，在橡胶圈和轴摩擦的位置上还会有对应的结晶物出现，并且弹簧处也会有固体物质，这样就需要打开密封面。
上述二级中继泵站启泵时#1中继泵#3瓦及#3中继泵#4瓦机械密封的泄露均有此原因，二级泵站已运行6个采暖季，冬季运行，夏季停运，本身存在于密封面间的介质薄膜停运后逐渐蒸发殆尽，但其中颗粒杂质留在当中，除去介质不洁净导致的腐蚀原因外，颗粒磨损原因也有很大的比重。
4 运行建议
为了在日后的供热运行当中，设备可以更加安全稳定的运行，公司为泵站安装了水处理及水质监测系统，一来可以提升管道寿命，二来也可以减少管道水锈等杂质进入水泵进而对机械密封产生不良影响。
作者简介：刘海靖（1984-），男，汉族，天津人，本科，助理工程师，研究方向：供热运行。
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