引言

随着时代的发展，机械设备成为各行各业生产、运行中不可缺少的一部分。由于离心泵具有结构简单、工作效率高、流量大等优点，所以被广泛应用于机械设备中。而机械密封为离心泵的重要组成部分，且受一些因素的影响，其极易出现损坏，因此，成为离心泵的易损部件之一。由于机械密封泄漏为机械密封的常见故障，且对其应用造成了不良影响。所以，下列以机械密封泄漏为例进行了分析、探究，以期为相关工作人员带来启发，实现机械密封泄漏故障的有效处理，从而为离心泵的正常运行、相关企业的生产、运行及可持续发展提供保障。

1离心泵设备结构组成

1.1叶轮结构

叶轮结构基本上可以视为离心泵的核心组成部分，所表现出的转速高以及出力大等特点相对明显。在正式使用前，相关人员需要对叶轮结构进行动平衡试验操作。根据试验结果判断当前叶轮结构是否符合离心泵设备运行使用需求。离心泵设备所配置使用叶轮结构在内外表面方面必须符合流体工程学特点，避免因水流因素而引发较大的摩擦损失问题。

1.2泵体结构

泵体结构可以理解为泵壳，是水泵的主体部分。在运行使用过程中，主要可以发挥支撑固定的功能作用。泵体与安装轴承的托架之间可以保持良好的连接使用关系。

1.3泵轴结构

泵轴结构主要通过有效连接联轴器与电机结构，促使电机的转矩可以安全传递到叶轮结构中，完成机械能传递过程。

1.4密封环结构

密封环结构可以理解为减漏环，在运行使用过程中可以发挥良好的密封功能作用。

1.5机械密封常见结构

机械密封，也称作端面密封，是靠一对或数对垂直于轴的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持贴合，并作相对滑动，配以辅助密封而达到防止介质泄漏的轴封装置。机械密封主要由动环和静环两个部件组成，其中动环随着轴一起转动，而静环是和壳体一同静止。目前海上离心泵大部分使用的是单端面集装式的机械密封，主要结构包括 ：静环、波纹管或弹簧式动环、轴套、O 型密封圈、定位螺栓、静环压盖等。

1.6轴向力平衡装置结构

离心泵在运行使用过程中，液体会受到低压状态条件的影响进入叶轮位置中。并且在高压作用的影响下，会进一步发生流出现象。这样一来，叶轮左右两侧会承受不均等的压力，促使转子出现明显的轴向窜动现象，容易引发磨损或者振动问题。对此，相关人员必须合理设置轴向推力轴承（或者引压管、推力盘等措施，设置单一推力轴承有时候无法解决轴向力问题），以达到良好的平衡轴向力效果。

2离心泵机械密封泄漏原因

轴套密封圈失效主要是指离心泵在运转一段时间后，密封圈会出现老化和嵌入沟槽的情况，在密封圈材质容易受到高温介质的影响下，离心泵运转中密封圈会因为体积膨胀而产生更多的摩擦热，进而加速材料的老化过程。如果在这个持续生热的过程中遇冷，密封圈会暂时呈现硬化状态，尽管这种硬化状态会随着温度的变化而恢复，但也会加大断裂的概率。因而对于密封圈材料的选择，一般需要以具有耐热和耐寒性的材料为主。而由于密封圈本身在使用过程中也很容易破损，对于密封圈的保存需要尽可能避免高温或潮湿的环境。弹性元件失效一般包括断裂和失弹两种情况。断裂情况主要是指由于离心泵在实际运转中长期处于不稳定的状态，导致离心泵存在着较多的抽空和装置大幅度振动的情况。弹性元件在长期受到这种情况的影响下，会由于交变荷载的作用而陷于非正常均匀受力状态，导致自身发生断裂。一般对于这种故障问题需要在直接更换弹性元件之后，查找离心泵在运转中发生抽空和振动现象的原因，从而避免后续离心泵运转中再次出现这一问题。而失弹则主要是指在高温介质中，元件间隙存在的结垢导致弹性元件的应用效果不明显，或由于受到弹性元件本身材质和焊接工艺等因素导致的失弹情况。针对这种故障问题，主要可以选择耐高温、耐腐蚀的材料来作为弹性元件，减少发生失弹情况的概率。动静环失效主要包括两方面的原因，一方面是由于密封圈在离心泵运转形成的高温介质环境中发生松动和脱落的现象，（工艺介质中含有的杂质进入动静环间隙）影响到动静环的功能发挥。另一方面则是由于动静环本身在高速的离心泵转动下会产生应力裂纹，使得离心泵运转过程中发生泄漏。而如果在这个过程中离心泵本身处于不稳定或振动幅度较大的情况下，动静环会因为应力问题导致局部或整体破碎，进而导致整个离心泵的轴封都发生故障。除此之外，机械密封冲洗水压力大。注水泵运输介质为生产水，介质温度为 70 ℃，介质出口压力12.6 MPa，机械密封使用生产水进行强制冷却，机封冷却水冲洗压力为 3.5 MPa。机封冷却水是由泵的叶轮第一级出口管线引到机械密封动环位置，对机械密封的动静环端面进行冷却。该冷却水直接流向机械密封动环波纹管，动环波纹管受到生产水高压冲击，导致波纹管局部受力过大。机械密封受轴向力过大。通过对注水泵泄漏机械密封的拆检，发现泄漏点均为动环波纹管裂纹。

3离心泵机械密封检修要点

3.1选择适合的弹簧压缩量

弹簧为机械密封的重要组成部分，而压缩量与弹簧效用发挥有着密切联系。如果所选弹簧存在压缩量较大，便会引起摩擦副磨损及烧毁问题，而且，弹簧会丧失调节动环端面的能力。在这种情况下，很容易出现机械密封泄漏现象。如果所选弹簧过松，将会导致动、静环接触不紧密等问题，导致密封失效。因此，在进行机械密封检修时，相关工作人员需选择适合的弹簧压缩量。

3.2动环密封圈松紧适度

动环密封圈松紧度可决定其密封作用。如果选择的动环密封圈太紧，那么其磨损便会加剧、动环轴向调整及移动阻力也会增加，从而出现泄漏现象。同时，动环密封圈过紧易出现弹簧过度疲劳、易损坏的问题，如果选择的动环密封圈过松，那么将会出现起不到密封作用的问题。因此，相关工作人员需结合实际情况选择松紧度适中的动环密封圈。

3.3静环密封圈松紧适度

静环密封圈基本处于静止状态，所以，在进行静环密封圈选择时应当选择相对较紧的，以提高机械密封效果。但是在选择静环密封圈时，需避免选择过紧的。因为过紧的静环密封圈会引起变形现象，且其多为石墨材料，很容易出现碎裂问题。

3.4仔细观察分析泄漏原因

由上述内容可知，离心泵机械密封泄漏的原因呈多样化趋势。且在进行故障处理时，需采用针对性手段。因此，需在发生机械密封泄漏时进行仔细观察、分析，基于实际情况，选择适合方法进行处理。比如，不是因为损坏所引起的机械密封泄漏可通过对工况进行适当调整进行故障处理；如果发现调整工况无法消除泄漏现象，再进行拆修。如此一来，便可在一定程度上节省检修费用、缩短检修时间。

3.5保证冷却冲洗和润滑效果

冷却、冲洗、润滑效果可决定机械密封泄漏的发生率。倘若冷却冲洗和润滑效果与理想不符，将会对其使用寿命造成影响。在进行冷却、冲洗、润滑时，相关工作人员需以工况为依据进行方法选择，以确保冷却水为通畅状态（及保证冷却水流量、压力、温度符合机封厂家提的技术要求）。

结束语

为保障离心泵设备运行使用效果达到预期，建议维修人员应该主动结合离心泵设备运行原理以及流程，加强对离心泵设备运行全过程的控制管理。与此同时，现场操作人员应该对离心泵设备规范使用以及操作问题予以高度重视。相关工作人员需将机械密封结构原理、工艺使用条件和现场检修重视起来，以降低机械密封泄漏现象的发生率，为离心泵安全可靠的运行奠定良好基础。

参考文献

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