新安裝(或 換)的齒輪泵機械密封投入運轉時(shí)泄漏量應在允許范圍內。如果密封本身的結構、制造質(zhì)量、安裝和使用等方面都無(wú)問(wèn)題,其壽命要超過(guò)8000h。實(shí)際工作中,不少密封的使用壽命遠沒(méi)有達到該值前就失效了,這是由于工藝條件、設備運行狀況和操作存在 的問(wèn)題造成的。外網(wǎng)車(chē)間使用機械密封的水泵為單級泵,介質(zhì)溫度在15~150℃之間,部分輸送污水的泵含有固體顆粒和腐蝕性介質(zhì),根據其近5年來(lái)機械密封運行工況和失效后的拆檢情況來(lái)看,其常見(jiàn)原因如下。
1、泵抽空或汽蝕
齒輪油泵抽空是由于泵啟動(dòng)前沒(méi)有灌泵、進(jìn)空氣、液體不滿(mǎn)或介質(zhì)大量汽化,表現在性能上是出口壓力趨近于零或泵的入口壓力,機械密封的摩擦副因干或半干摩擦而產(chǎn)生磨損失效。拆卸檢查時(shí)可發(fā)現,硬環(huán)表面有過(guò)熱回火色,石墨環(huán)表面有環(huán)狀溝紋、橡膠圈老化等。
由于介質(zhì)溫度過(guò)高,介質(zhì)在葉輪入口的低壓區氣化或氣泡逸出,流至高壓區時(shí)又產(chǎn)生凝聚或氣泡破裂,瞬間內周?chē)牧黧w以較高的速度沖向原氣泡所占據的空間,在沖擊點(diǎn)處形成 的壓強。這種現象稱(chēng)為汽蝕。其特點(diǎn)是齒輪泵運轉中產(chǎn)生激烈的水力沖擊,表現在性能上是出口壓力有較大幅度的波動(dòng),泵振動(dòng)加大。汽蝕發(fā)生后,水力沖擊帶動(dòng)密封做的軸向振蕩,使動(dòng)靜環(huán)及輔助密封圈等零件嚴重的磨損,使機械密封裝置損壞。拆卸檢查時(shí)可發(fā)現,波紋管斷裂或彈簧卡住、靜環(huán)離位、輔助密封圈卷曲、密封端面嚴重磨損、甚至石墨環(huán)破裂等現象。
2、泵振動(dòng)過(guò)大
由于制造和安裝精度等原因,所有的齒輪泵都存在著(zhù)振動(dòng)。振動(dòng)的原因主要為轉子不平衡、機泵不同心、滾動(dòng)軸承故障等。從軸承箱表面測到的 大振幅不能大于0.06mm,超過(guò)該值就要停泵處理。振動(dòng)可分解為三個(gè)方向:垂直、水平和軸向,其中以軸向振動(dòng)對密封的危害 大。當泵振動(dòng)加劇時(shí),動(dòng)靜環(huán)之間發(fā)生分離。瞬間的分離在液膜壓力作用下致使密封面開(kāi)啟,出現大量泄漏,如果這時(shí)摩擦副附近介質(zhì)中有固體顆粒,進(jìn)入密封端面間,會(huì )導致密封端面損壞。拆卸油泵檢查時(shí)可發(fā)現,在硬密封面上有清晰的摩擦痕跡,進(jìn)入固體顆粒時(shí)有劃痕。
3、泵軸彎曲
機械密封又稱(chēng)端面密封,是一種旋轉軸向的接觸式動(dòng)密封。它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下,兩個(gè)垂直于軸心線(xiàn)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(gè)密封之間要受力均勻。如果泵軸彎曲,運轉時(shí),在機械密封安裝處產(chǎn)生較大的撓度,使密封面之間的受力不均勻,導致密封效果不好,發(fā)生泄漏。如一換的P101、P102、P103采暖循環(huán)泵,依靠短軸套與電機軸過(guò)盈配合,帶動(dòng)葉輪旋轉。當電機軸發(fā)生彎曲時(shí),隨軸旋轉的動(dòng)環(huán)與靜環(huán)不再平行,可導致受力不均,密封面不能 貼合而泄漏。
4、輔助系統方面的原因
機械密封的輔助沖洗系統是非常重要的,它可以地保護密封面,起到冷卻、潤滑、沖走雜物等作用。由于各換熱站的采暖和伴熱循環(huán)泵均屬于清水泵,沒(méi)有沖洗系統,但實(shí)際介質(zhì)中都含有雜質(zhì),當長(cháng)時(shí)間停用后,雜質(zhì)淤積在機械密封傳動(dòng)座的彈簧周?chē)?,堵塞彈簧,再次啟?dòng)時(shí),彈簧容易卡住、密封面因進(jìn)入雜質(zhì)出現溝紋而發(fā)生泄漏。一換、八換的采暖和伴熱循環(huán)泵均有這種現象發(fā)生。
5、操作方面的原因
啟泵前沒(méi)有打開(kāi)入口閥,造成機械密封缺少潤滑形成干摩擦而失效。對于自吸污水泵,由于啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有介質(zhì), 打開(kāi)冷卻水,并 的流量、壓力,否則,因為干摩擦,導致密封失效。