摘要：機(jī)械密封技術(shù)以泄漏量小、功耗低、壽命長、無需經(jīng)常檢修、使用范圍廣、性能可靠等原因廣泛應(yīng)用于輕工造紙及污水處理企業(yè)工業(yè)泵中。泵用機(jī)械在運行時因為機(jī)械密封泄漏造成物料損失，環(huán)境污染、停機(jī)檢修甚至系統(tǒng)停車，對企業(yè)設(shè)備長周期運行產(chǎn)生系統(tǒng)風(fēng)險，所以，提高機(jī)械密封有效性對污水處理廠設(shè)備管理尤為重要。本文就污水處理泵用機(jī)械密封失效進(jìn)行分析并提出解決方案。

關(guān)鍵詞：污水處理；泵用機(jī)械；密封失效；解決方案

1 污水處理泵用機(jī)械密封失效分析

1.1 安裝靜試時泄漏

機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，進(jìn)行靜試時，如泄漏量較小，多為動環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題，如泄漏量較大，則動、靜環(huán)摩擦副有問題。根據(jù)現(xiàn)場維修經(jīng)驗造成這些往往是機(jī)械密封在安裝時由于不細(xì)心，往往會使密封端面被碰傷、變形、損壞，清理不凈、夾有顆粒狀雜質(zhì)，或是由于定位螺釘松動、壓蓋沒有壓緊，機(jī)器、設(shè)備精度不夠，使密封面沒有完全貼合，都會造成介質(zhì)泄漏。

1.2 試運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的泄漏

在實際工作中，試運轉(zhuǎn)時機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，主要是動、靜環(huán)摩擦副受破壞引起的。如①安裝機(jī)械密封時壓縮量過大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷等；②工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運轉(zhuǎn)中進(jìn)入摩擦副，擦傷動、靜環(huán)密封端面；③動環(huán)密封圈過緊，彈簧無法調(diào)整動環(huán)的軸向浮動量；④靜環(huán)密封圈過松，當(dāng)動環(huán)軸向浮動時，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；

1.3 正常運轉(zhuǎn)中突然泄漏

離心泵在運轉(zhuǎn)中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。①抽空、氣蝕或較長時間憋壓，導(dǎo)致密封破壞；②對泵實際輸出量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導(dǎo)致密封失效；③回流量偏大，導(dǎo)致吸人管側(cè)容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，損壞密封；④對較長時間停運，重新起動時沒有手動盤車，摩擦副因粘連而扯壞密封面；⑤介質(zhì)中腐蝕性、聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)增多；⑥環(huán)境溫度急劇變化；⑦工況頻繁變化或調(diào)整；⑧突然停電或故障停機(jī)等。離心泵在正常運轉(zhuǎn)中突然泄漏，如不能及時發(fā)現(xiàn)，往往會釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。

2 污水處理泵用機(jī)械密封失效的解決方法

2.1 正確選型

正確地選擇泵用機(jī)械密封型式，能有效地增加設(shè)備運行的時間。于石化企業(yè)而言，常用的高溫?zé)嵊捅糜泻芏喾N。它們的主要特點是：使用的溫度比較高，可達(dá)到350攝氏度左右，介質(zhì)的黏度比較大。一般采用金屬波紋管機(jī)械密封。波紋管的組件材料可以選用特種的耐高溫合金材料。高溫泵用機(jī)械密封對于波紋管的組件材料要求高，最好選用耐高溫的合金材料。但是很多企業(yè)為了降低成本，只是選擇了普通材料，所以，在高溫的情況下很容易發(fā)生失去彈性的情況。除此之外，還要防止波紋管出現(xiàn)扭斷的情況，在一些減壓裝置中，系統(tǒng)通常會負(fù)壓，密封環(huán)內(nèi)如果利用硬質(zhì)合金進(jìn)行配對，端面會因為缺少潤滑的因素而使得波紋管組件出現(xiàn)扭斷的情況。

2.2 提高抗腐蝕能力

（1）材料選擇上，凡是與輸送介質(zhì)相接觸的密封零件的材料，要求比輸送該介質(zhì)的泵的過流部件的材質(zhì)高一級。同時應(yīng)根據(jù)所輸送介質(zhì)的類別合理選擇材質(zhì)搭配。（2）清除雜質(zhì)。密封液中的雜質(zhì)、磨損物、管路中的鐵銹等固體物在運轉(zhuǎn)過程中起磨蝕劑的作用，易將密封端面磨壞。因此，必須經(jīng)常地清除掉這些雜質(zhì)，保持密封液的潔凈。（3）優(yōu)化結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)上，當(dāng)輸送強(qiáng)腐蝕流體時，可采用外裝式或雙端面密封結(jié)構(gòu)，以減輕腐蝕對密封件的影響，因為這種密封不直接接觸工藝流體介質(zhì)或者與介質(zhì)接觸的零件數(shù)較少。（4）金屬保護(hù)層。金屬保護(hù)層是將具有陰極或陽極保護(hù)作用的金屬或合金，通過電鍍、噴鍍、化學(xué)鍍、熱鍍和滲鍍等方法，在需要防護(hù)的密封金屬零件表面形成金屬保護(hù)層或膜，來隔離金屬與輸送介質(zhì)的接觸，或利用電化學(xué)的保護(hù)作用使金屬得到保護(hù)，以預(yù)防腐蝕。

2.3 加強(qiáng)機(jī)械密封的運行管理

（1）在泵啟動前，要進(jìn)行充分地排氣，以確保密封腔內(nèi)有充足的液體。在輸送凝固介質(zhì)時，要利用蒸汽將密封腔加熱使得介質(zhì)溶化。如果泵用機(jī)械在啟動后，發(fā)現(xiàn)有泄漏的現(xiàn)象，應(yīng)該對其再觀察一段時間，在持續(xù)運行了4個小時之后依舊有泄漏情況，相關(guān)工作人員應(yīng)該立即停泵運行。（2）對機(jī)械密封和其輔助的封油裝置以及管線的安裝情況進(jìn)行檢查，看其是否符合安裝的要求，密封的輔助系統(tǒng)是否可以投入使用。（3）當(dāng)泵用機(jī)械停止運行后，不能馬上將封油腔以及端面密封的冷卻水停止運行，正確的操作步驟是等密封處的油溫下降到低于80攝氏度時再將冷卻水關(guān)停，避免損壞了密封的零件。（4）泵用機(jī)械操作壓力應(yīng)該處于平穩(wěn)的狀態(tài)，壓力的波動應(yīng)該不超過0.1MPa。在泵用機(jī)械運行過程中，防止機(jī)械出現(xiàn)抽空的情況，從而造成密封面形成摩擦而使得密封泄漏。

3 污水處理泵用機(jī)械密封維護(hù)、檢修中應(yīng)注意的問題

（1）潤滑。對機(jī)械密封端面應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)潤滑，這樣可減少磨損和延長壽命，部分摩擦熱也可由潤滑劑帶走。一般潤滑劑可由介質(zhì)本身承擔(dān)，因此密封端面（動環(huán)、靜環(huán)）間彈簧壓力不應(yīng)過大。（2）沖洗冷卻。泵用機(jī)械密封工作使端面上產(chǎn)生的熱量應(yīng)及時傳遞出去，否則端面間的液膜就會氣化而形成干摩擦，必須考慮沖洗冷卻措施。一般沖洗冷卻液采用內(nèi)部密封介質(zhì)，也可采用外部供水冷卻沖洗。在機(jī)械密封使用中應(yīng)絕對保證沖洗冷卻液的供應(yīng)及沖洗冷卻液的暢通，必要時應(yīng)定期清理。（3）舊密封更新。相對而言使用新機(jī)械密封的效果好于舊的，但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時，配合尺寸誤差較大會影響密封效果；在聚合性滲透性介質(zhì)中，靜環(huán)如無過度磨損，還是不更換為好。因為靜環(huán)在靜環(huán)座中長時間處于靜止?fàn)顟B(tài)，使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體，起到了較好的密封作用。（4）密封拆修。一旦出現(xiàn)機(jī)械密封泄漏不要急于拆修，其實，有時密封并沒有損壞，只需調(diào)整工況或適當(dāng)調(diào)整密封就可消除泄漏。這樣既避免浪費又可以驗證自己的故障判斷能力，積累維修經(jīng)驗提高檢修質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上所述，提高機(jī)械密封有效性，要根據(jù)機(jī)械設(shè)備的實際情況，針對機(jī)械設(shè)備的裝置要求，正確選型、認(rèn)真進(jìn)行精度檢查，規(guī)范安裝，要嚴(yán)格按操作規(guī)范進(jìn)行操作，及時維護(hù)保養(yǎng)。從而減少機(jī)械密封泄漏的情況，有效地降低故障的發(fā)生率。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：中原環(huán)保股份有限公司）

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