机械密封失效分析与故障分析

一６０一■安全密封　石油与化工设备　２０１０年第１３卷　

输油主泵机械密封失效原因及对策　

罗硕菁　

（中海石油炼化东莞油品储运有限公司，广东东莞５２３９８８）　

［摘要】对输油主泵机械密封失效故障，进行了分析，提出对策进行改造，改造后使用效果明显。　

［关键词】榆油主泵；机械密封；失效；改造　

中海石油炼化东莞油品储运有限公司油库首　

站４台主输油泵，型号ＫＤＹ８３０—１００×３，于２００９年　

１月试运行，２００９年５月投产使用，担负着惠州炼　油厂每年４００万ｍ３的成品油输送任务。在试运行期　间，这４台泵连续发生了５次机械密封泄漏失效事　

故，严重影响了油品的生产、输送及库存的各项　

工作。为此，应找出机械密封失效的原因并进行　彻底解决，以保证各项生产任务的安全进行。　

１油泵及机械密封的结构　

该泵为中开式３级离心泵，泵体结构见图１。　机械密封为德国杰特拉产单端面平衡型集装　

式机械密封，如图２所示。机械密封的冲洗管从三　

级叶轮进口，即高压端机械密封腔引出，这一端　为反冲洗方式，连接到低压端机械密封腔，即一　

级叶轮的进口端，这端为正冲洗方式，两端压差　约为２．０ＭＰａ，并与泵顶排气管相连，在启泵前可　用于机械密封腔和泵腔的排气。机械密封动、静　环均为碳化硅。　

２故障现象及原因分析　

第一次试运行（２００９年１月１０日），介质：清　

图１　

图２　水，转速：２９８０ｒ／ｍｉｎ　

现象：　

１号泵在运行８小时后，后机械密　封开始出现滴漏，约２Ｏ滴／分钟。前　

轴承振动为０．８ｍｍ／ｓ，后轴承振动为　

１．３ｍｍ／ｓ，振动值在允许范围之内。　

２号泵在运行１小时后，后端机　

械密封出现较大泄漏，前轴承振动　１．９ｍｍ／ｓ，后轴承振动１．４ｍｍ／ｓ，振动　

值在允许范围之内。　

３号泵启动后，前密封就出现滴　

漏，约１小时，后端机械密封出现瞬间　

冒烟（约１秒钟），随即后机械密封也开始滴漏，前　轴承振动约０．４ｍｍ／ｓ，后轴承振动约０．９ｍｍ／ｓ，振　动值在允许范围之内。　

关于机械密封应用和失效的探讨

摘 要：文章通过解析机械密封的原理和结构，探讨各种材质的性能，达到正确选择机封的应用场所；通过分析机械密封的失效形式，正确判断失效原因，达到及时维修的目的。

关键词：机械密封 构造 选用 失效

随着工业企业流程化、自动化水平的不断提高，设备稳定性、可靠性显得尤为重要。据统计60%机械设备非计划停车事故与密封故障造成泄漏有直接联系，密封性能已成为评定机械产品质量的一个重要指标。随着密封技术水平的不断提高，工业泵用密封正由传统的填料密封向机械密封发展。机械密封技术以其性能可靠、泄漏量少、使用寿命长、功耗低、无需经常检修，应用于冶金、石油、化工企业工业泵中。笔者通过近几年的使用经验，总结出机械密封在工业泵上检修、维护的一些经验，取得了治理泄漏的一些效果

一、机械密封常识机械密封的工作原理

机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。

二、机械密封的构造

如上图，一般机械密封由1静环、2动环、3弹簧、4弹簧座、5紧定螺钉、6动环密封圈和8静环密封圈等元件组成，7防转销固定在9压盖上以防止静止环转动；a、b、c、d-通道。

机械密封中流体可能泄漏的途径有4种，如图所示： a、b、c、d 4个通道。其中c、d泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖于壳体之间的密封，二者均属静密封。b通道是旋转环与轴之间的密封。但端面磨损时，它仅能随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静密封。因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。静密封元件最常用的有橡胶o形圈或聚四氟乙烯v形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯材料及金属波纹管的结构。a通道则是旋转环与静止环的断面彼此结合作相对滑动的动密封。因此，对密封端面的加工要求很高（平面度为0.0009mm，表面粗糙度：硬环ra≤0.1μm，软环ra≤0.2μm）。为了使密封端面间保持必要的润滑油膜，必须严格控制端面上的单位面积压紧力。端面上单位压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速断面的磨损。断面上单位压力过小，泄漏量增加。所以，要获得良好的密封性能有较长的寿命，在安装机械密封时，一定要保持端面单位压力值在最适当的范围内。

２０１３年第３期　河南电力　５５　

吸收塔侧进式搅拌器机械密封故障分析及处理　

王喜林，陈凯，蒋玉萍　

（中电投河南电力有限公司开封发电分公司，河南开封４７５００２）　

摘　要：针对２ＶＳＦ一３７型搅拌器在运行中所出现的问题进行了分析及探讨，总结了几次处理该故障的经验，对所采　取的处理方法及技术改进进行了介绍，并提出了今后对吸收塔搅拌器检修维护的建议。通过实际运行情况看，　２ＶＳＦ一３７型搅拌器改进后故障频率明显下降．设备的安全可靠性得到了较大提高。　关键词：搅拌器机械密封锁紧环　自锁装置轴套　中图分类号：ＴＭ６２１．９　文献标识码：Ｂ　文章编号：Ｘ（２０１３）０３—０５５—０３　

Ｆａｕｌｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｅａｌ　

ｆｏｒ　Ｓｉｄｅ—ｅｎｔｅｒｉｎｇ　Ａｇｉｔａｔｏｒ　ｉｎ　Ａｂｓｏｒｂｅｒ　

Ｗａｎｇ　Ｘｉ—ｌｉｎ，Ｃｈｅｎ　Ｋａｉ，Ｊｉａｎｇ　Ｙｕ—ｐｉｎｇ　

（ＣＰＩ　Ｈｅｎａｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｋａｉｆｅｎｇ　Ｂｒａｎｃｈ，Ｋａｉｆｅｎｇ　４７５００２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒ￣：Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｗｅ　ａｎａｌｙｚｅ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓ　ｔｈｅ　ｃａｕｓ　ｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　

２ＶＳＦ一３７　ｔｙｐｅ　ａｇｉｔａｔｏｒ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅ　ｔｈｅ　ｆａｉｌｕｒｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｏｍｅ　ｃａｓｅｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｐａｉｒ　

ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｓｏｍｅ　ｕｓｅｆｕｌ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｆｏｒ　

ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ　ｏｆ　ａｂｓｏｒｂｅｒ　ａｇｉｔａｔｏｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｒｕｎ，ｔｈｅ　ｆａｕｌｔ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｆ　２ＶＳＦ・３７　ｔｙｐｅ　ａｇｉｔａｔｏｒ　

泵机械密封失效的原因分析及对策讨论

【摘要】在石油化工行业中，泵有着很重要的作用，在使用的过程中会存在泄漏的情况，机械密封的密封效果较好，也为需要厂家所接受，本文主要是针对采取机械密码泵出现的泄漏情况，分析其工作原理，讨论形成泄漏的原因及相关对策。

【关键词】机械密封 密封圈 摩擦副

在石油化工行业内，各类泵有着很重要的作用，其承担着流体介质输送的目的，保证了工业生产的连续、正常运转。泵的失效、异常会造成流程中断，对后续的生产作业产生很严重的影响。根据相关统计，泵损坏、检修以及轴封的失效约占了整体的一半，轴封的失效主要是因为机械密封的失效，为保证泵长期有效的运行，就必须保证机械密封的长期性和可靠性。本文主要就相关问题展开讨论。

1 机械密封的原理分析

机械密封也称作轴封或端面密封，由一对或者以上各垂直于旋转轴线的断面的液体压力与补偿机构弹力共同作用来辅助密封，保持贴合且相对滑动而形成的防止流体泄漏的装置。机械密封的实质就是将容易产生泄漏的轴向密封转变为不易泄漏的断面密封。它是由垂直于轴线的断面，静环和动环两个平滑端面，在弹性元件如弹簧等与密封介质的作用下，会在旋转断面产生压力使得两个端面紧密贴合，在端面间形成一层稳定、极薄的流体膜，达到密封和润滑的效果。 机械密封主要是由四个部分组成：

（1）密封断面，也称为摩擦副，是由动环和静环组成。

（2）缓冲补偿机构，其主要零件为弹性元件如弹簧等，作用是保证密封断面的紧密配合。

（3）辅助密封圈，又分为动环密封圈和静环密封圈。

（4）传动机构，其作用是使动环能随轴旋转。

机械密封的结构示意图如下图1：

其中：1-防转锁 2-压盖 3-静环 4-动环5-传动轴 6-弹簧 7-弹簧座 8-锁紧螺栓 9-轴套 10-传动螺栓 11-推环 12-动环o型圈

13-压盖 14-静环o型圈。泄漏点为a，b，c，d，e，f。

机械密封的原理：轴通过传动座与推环带动动环旋转，静环则保持不动，在弹簧弹力与介质压力的共同作用下动静环之间的密封断面紧密配合，从而形成密封包装介质不泄漏。弹簧的推动可以对摩擦副的磨损形成一定的补偿。动环o型密封圈保证了动环与轴之间介质通过不产生泄漏，而防止介质沿静环和压盖之间的泄漏是通过静环o型密封圈达到。