第一篇：泵密封类型的失效原因全总结
泵密封类型的失效原因全总结
防止工作介质从泵内泄漏出来或者防止外界杂质或空气侵入到泵内部的装置或措施称为密封，被密封的介质一般为液体、气体或粉尘。
泵的密封装置主要分两类：一类为静密封，一类为动密封。静密封通常有垫片密封、O型圈密封、螺纹密封等型式。动密封则主要有软填料密封、油封密封、迷宫密封、螺旋密封、动力密封和机械密封等。
造成泄漏的原因主要有两个方面：一是密封面上有间隙。二是密封部位两侧存在压力差，消除或减小任何一个因素都可以阻止或减小泄漏，达到密封的目的。泵的设计压力和使用压力是客观存在不能减小，所以泵的密封该解决的是消除或减小密封面之间的间隙。这种间隙包括密封面之间的间隙和密封装置本生内部的间隙。
机械密封
机械密封是现代泵轴封的主要方法，虽然利用它实现完全不泄漏不大容易，但是达到微小的，令人完全可以接受的泄漏量却是完全可能的。但在泵的运行中却经常出现令人尴尬的局面，那么机械密封失效的原因是什么呢?
1、械密封的材质选择不合适。机械密封的材质与所输送的介质不相匹配。在工作时，密封元件很快被腐蚀，溶解或磨损，因而失去密封能力。所以根据输送介质的性质而选择机械密封的材质是保证其密封功能和正常寿命的先决条件。
2、机械密封的冲洗状况不符合设计要求。在输送易结晶或有细小颗粒的介质时，必须有一定压力和一定流量的冲洗液进行冲洗，否则其结晶体或者微粒会加速密封副的磨损，以及影响密封副磨损后的自动补偿而发生泄漏。所以根据输送介质的性质不仅要配置相应的冲洗管路，更要安装有监控和调节功能的仪表和装置，保证冲洗液的压力和流量满足设计要求，才能维持机封的正常工作，这一点往往被用户所忽视。
3、每种机械密封所能承受的压力是有限度的，由于对密封腔内的压力测算不准，造成密封腔内的压力超过了机械密封所能承受的压力而产生泄漏，也是常见的密封失效原因之一。
4、机械密封的工作温度不能超过其规定值。在有冷却管路的设计中，往往由于冷却介质的流量不足而使冷却效果降低;在没有冷却管路的设计中，密封腔内经常由于窝存空气而造成机械密封处于干磨擦状态。这两种情况都会使机械密封的运动密封副工作温度过高而加快磨损，导致密封失效。
5、在使用单弹簧的机械密封时，忽略弹簧的旋转方向与泵转子转动方向的正确组合也时有发生。或设计时没有说明，或装配时的疏忽，没有做到因为转子的旋转而使机械密封的弹簧力加大而是相反，结果造成动环和静环磨擦副的压力不足而形成泄漏。
6、轴承的严重磨损或损坏，使泵轴产生严重的轴向窜动，也是机械密封泄漏的原因之一。随着科学的技术的发展，新的密封形式和密封材料陆续出现，其必然对泵的密封技术产生直接的影响和推动。长寿命、零泄漏的泵类产品会在越来越多的场合得到推广和应用。油封密封
油封是一种自紧式唇状密封，其结构简单，尺寸小，成本低廉，维护方便，阻转矩较小，既能防止介质泄漏，也能防止外部尘土和其它有害物质侵入，而且对磨损有一定的补偿能力，但不耐高压，所以一般用在低压场合。油封应安装在制造精度为h8～h9，表面粗糙度为1.6～0.8μm且经过表面硬化处理的轴上。密封介质不应含有固体微粒和杂质，否则会造成油封和轴的迅速磨损而使密封失效。垫片密封
垫片是离心泵静密封的基本元件，使用范围非常广泛。垫片的选型主要根据泵输送介质、温度、压力和腐蚀性等因素决定。当温度和压力不高时一般选用非金属密封垫片;中压高温时，选用非金属与金属组合垫片。非金属垫片在泵上应用最为普遍，其材料一般为纸、橡胶和聚四氟乙烯。当温度不超过120℃，压力在1.0Mpa以下时，一般选用青壳纸或模造纸垫片。如果输送介质为油，温度在-30～110℃时(公众号:泵管家)，一般选用耐老化性能较好的丁晴橡胶。当输送介质在-50～200℃时，选用氟橡胶更为合适。因为它除了耐油耐热外，机械强度大也是其主要特征。
在化工泵中，由于所输送介质具有腐蚀性，所以一般选用聚四氟乙烯做为垫片材料。随着泵使用的领域越来越广泛，所输送介质种类也越来越多，因此在选用垫片材质时应查阅相关资料或通过实验后再做出正确选择。
垫片失效的原因主要有下列几种情况：
1、垫片材质内部组织或厚度不均匀，以及使用了带有裂缝或折皱的纸板，使垫片本身形成了间隙，当作用在垫片上的力使垫片所产生的弹性变形不足以完全填充这些间隙时，泄漏也就不可避免了。
2、垫片的材质与所输送的介质不相适应。由于泵所输送化工产品化学性质的多样性，以及为提高燃油的燃烧值或改变其燃烧后的生成物而在燃油中增加入了一些少量的添加剂后而使燃油的某些性质发生变化，所以选择和输送介质相适的垫片材质并非易事，因而也经常发生由于不相适应而使垫片发生侵蚀而产生泄漏的现象。
3、作用在密封垫片上的压力不足。由于密封面上总是存在着微观的凹凸不平，有时还在密封面上加工出若干环形沟槽，若保证密封，就必须对密封垫片施加足够大的压力，使其发生弹性或塑性变形以填充这些间隙。各种垫片材质的压紧力大小通常在密封垫片生产厂家样本或产品说明书中给出，也可通过实验决定。由于装配时达不到垫片所需的压紧力或由于在常期运行中的振动使压紧螺栓松动而使压紧力降低以及由于垫片材质的老化变形而丧失原来的弹性都会使垫片失效而产生泄漏。O型圈密封
泵中常用的是橡胶O型圈。由于其形状十分简单，因而制造容易，成本低廉，不论O型圈的整体尺寸有多大，其截面尺寸都很小(只有几毫米)所以重量轻，消耗材料少，使用方法简单，安装、拆卸方便，更为突出的优点还在于O形圈具有良好的密封能力，使用范围很宽。静密封工作压力可达100MPa以上，动密封也可达30Mpa。适用温度为-60～200℃，可满足多种介质的使用要求。因此在泵的设计中得到越来越广泛的应用。
O形密封圈安装在沟槽和被密封面之间，有一定压缩量，由此产生的反弹力给予被密封的光滑面和沟槽底面以初始的压缩应力。从而起到密封作用。当被密封的液体压力增大时，O形圈的变形也随之增大，从而传递给密封面的压力也增大，密封的作用也增大。这就是O形密封圈具有良好密封能力的原因。
O形密封圈虽然密封可靠，但如果不注意使用条件，也会发生泄漏，通常有以下几种情况：
1、装O形圈的沟槽尺寸超差，尤其是深度尺寸过大时，使O形圈安装后压缩变形量不足而影响密封能力。一般O形圈安装后压缩变形量应在18%～22%之间，截面尺寸大时压缩相对变形量较小，而截面尺寸较小时压缩相对变形量则较大。
2、O形密封圈的公称尺寸与实际安装尺寸相差太多，形成O形圈在拉伸后截面尺寸缩小的状况下工作，造成压缩变形量不足而产生泄漏。
3、O形密封圈在安装时，由于密封面的进口没有光滑的倒角或倒圆而将O形圈划伤而产生泄漏。
4、O形密封圈的材质不适用于密封介质而被侵蚀后失效。
5、O形密封圈使用时间太久后老化变质，弹性降低后而失效，所以在设备大修时一般都将O形圈更换。另外，O形密封圈的硬度，沟槽和密封面的粗糙度也影响O形密封圈的密封效果。填料密封
将富有压缩性和回弹性的填料放入填料函内，依靠压盖的轴向压紧力转化为径向密封力，从而起到密封作用。这种密封方法称为填料密封，这种填料称为密封填料。由于填料密封结构形式简单，更换方便、价格低廉、适应转速、压力、介质宽泛而在泵的设计中得到普遍采用。输送常温介质时，填料密封一般都设有填料环，其或与泵的高压腔相通，或外接具有一定压力的液体介质，可起到冷却、润滑、密封或冲洗作用。
由于填料密封是一种接触密封，因此必然存在磨擦和磨损问题。而磨擦和磨损的大小，主要决定于填料压盖的压紧力。压力大可提高密封效果，但却会加大动力消耗和轴套的磨损，反之则会产生较大泄漏。因此应根据泄漏量大小和泄漏介质的温度对压盖的压紧力进行调整，必要时应对填料进行更换或补充。填料密封的合理泄漏一般为10-20ml/min。当从外界引入液体时，应保证这种液体有良好的化学稳定性，既不污染泵所输送的介质，又不与介质发生反应产生沉淀物和固体微粒，还应与填料有良好的浸渍性和持久的保持性，这样就能起到良好和持久的密封效果。动力密封
副叶轮加停车密封泵在运转时，副叶轮所产生的压头平衡了主叶轮出口高压液体，从而实现密封。停车时，副叶轮不起作用，因此必须同时配备停车密封装置解决停车时可能产生的泄漏。
副叶轮密封结构简单、密封可靠、使用寿命长，运转中可实现滴水不漏，因此在输送含杂质介质的泵上经常采用。副叶轮良好的密封效果是有条件的，即工作压力不允许超过允许的工作压力。一旦超过，会产生严重的泄漏。工作压力变化的主要原因是泵吸入口的压力变化，因此采用副叶轮密封的泵，必须对泵的进口压力做出严格的规定，否则密封便会失效。由于停车密封的形式很多，失效后也容易发现，本文不再赘述。螺纹密封
螺纹密封在泵上一般有两种形式，一种是螺纹联接垫片密封，一种是螺纹加填充济密封，二者皆用于小直径螺纹连接的密封场合。螺纹联接垫片密封的密封件是垫片，而螺纹只起提供压紧力的作用。密封的效果除了垫片的本身性能外。密封面的粗糙度以及与螺纹孔的相对几何位置精度对密封效果影响也很大。于由密封垫片在拧紧螺纹时不仅承受压紧力，还承受扭矩，使垫片产生变形甚至损坏，因此，当垫片为非金属时，一般只适用于压力不高的场合，如果垫片为金属则适用压力可达30Mpa以上。
泵上经常使用的丝堵，则是另一种螺纹密封形式。由于考虑到丝堵制造的经济性，一般单靠螺纹的配合不能起到密封作用，往往用生胶带，密封胶等填充物填充螺纹的密封间隙。其承压能力取决于螺纹的制造精度和材质，与丝堵和螺纹孔的配合形式没有关系。螺纹孔与丝堵无论采用“锥对锥”还是“柱对锥”，密封效果相同，只是使用地域不同而已。我国目前两种形式同等采用。影响密封效果的常见原因是在加工螺纹底孔时尺寸偏大，使螺纹牙形变短，牙顶变宽，造成密封面减小，当密封压力升高后产生泄漏，甚至将丝堵压出。由于填充物被密封介质腐蚀而产生泄漏的现象在化工行业的用泵中也时有发生，因此对填充物的选择也是密封考虑的因素之一。螺旋密封
螺旋密封也是动力密封的一种形式，它是在旋转的轴上或者在轴的包容套上加工出螺旋槽，轴和套之间充有密封介质。轴的旋转使螺旋槽产生类似于泵的输送作用，从而阻止密封液的泄漏。其密封能力的大小与螺旋角度、螺距、齿宽、齿高、齿的作用长度以及轴与套之间的间隙大小有关。由于密封之间不发生磨擦，因而寿命长，但由于结构空间的限制，其螺旋长度一般较短，因而其密封能力也受到局限。在泵降速使用时，其密封效果则会大打折扣。迷宫密封
在设计合理，加工精良，装配完好、转速较高时，迷宫密封效果很好。但在实际应用中，因此而产生的泄漏却很多，分析其原因主要有：
1、密封副(如轴和轴承压盖)配合间隙太大，而此间隙与密封效果成反比。配合面粗糙，明显的螺旋状车刀痕在有些情况下也加大了泄漏趋势。
2、轴承室内润滑油注入量太多，其溢出压力超过了密封阻力。
3、油窗或油位计安装位置有误，误导了人们对油室内润滑油量的正确判断。
4、运转中油温的升高使其粘度降低，增加了泄漏的可能。
5、回油槽或回油孔尺寸偏小，或受到其它障碍，使被阻滞的液体不能顺利返回而造成泄漏。
第二篇：离心泵填料密封失效原因及改进措施
离心泵填料密封失效原因及改进措施
[摘 要]近几年来机械产业在不断发展，为我国的经济增长作出了巨大的贡献。在机械产业中有一种常见的设备名为离心泵。因其在油道运输的过程中起着非常重要的作用，一旦出现填料密封失效将会造成严重的影响。为此，本文就离心泵填料密封的问题分析其失效原因并提出改进措施。
[关键词] 离心泵 填料密封 失效原因 改进措施
中图分类号：TH311 文献标识码：TH 文章编号：1009―914X（2013）25―0388―01
离心泵具有耐久、密封的特点，因其性能优异在机械工业中颇受重视。离心泵的填料密封失效这一问题其实是很常见的，企业只需深入了解离心泵的工作原理，分析清楚失效原因，就能运用针对性的措施进行改进。
一、离心泵的填料密封结构
在输油时阻隔油料从泵壳和泵轴之间泄漏出来是离心泵的主要作用，其轴封一般在旋转的泵轴与泵体之间进行密封。为了阻止泵体里有外部气体进入，轴封通常都是采用接触式密封。接触式密封有多种类型，大致分为端面式密封和填料式密封，其中填料密封是本文重点讲解的对象。为了保证离心泵能安全运作，根据不同环境填料密封分为了三个种类：膨胀石墨填料密封，碗式填料密封和软填料密封。填料式密封的工作原理就是在壳体与轴之间充当密封材料，因其具有一定的弹性能使填料在受到轴向力压紧后能贴在轴的表面上，所以就能有效阻止油料外泄，使密封空间与外界隔绝。下面针对不同种类的填料密封进行结构和特点分析。
（一）膨胀石墨填料密封
由于其消耗功率比一般填料密封低，所以能适用于密封压力不大于3.5MPa，工作温度为380摄氏度的环境下。油泵膨胀石墨填料与其他填料密封种类相比较要好得多，其耐热性、耐磨性、密封性、柔软性、弹性都很优秀，是不错的密封材料。
（二）碗式填料密封
碗式填料密封由于结构能简单制作，成本底下，且密封性不会太差，是一种比软填料密封好的密封材料。对泵轴的磨损小，能适用于旋转密封压强为5MPa，线速度不大于为3米每秒的场合。
（三）软填料密封
一般用于普通油料的或油料温度不高于250摄氏度的油泵密封。因密封软填料材质上与其他类型有所不同，密封腔内的油压不能大于3.5MPa，导致其消耗功率比其他材质的要大。且因其密封结构过于简单，紧力不足，线速度只能达到每秒20米的状态，所以靠近压盖处的填料会因为磨损过快而失去作用。相对于面端式密封的基本结构，填料式密封中一般由螺母、封油环、长扣双头螺栓、填料压盖和填料套构成。为了使填料密封的油料渗漏量控制在每秒六滴的范围之内，在填料式密封正常工作中，可以通过压紧填料的方式，减少泵轴处泄漏液体。需要注意在压紧填料的过程中不能用力过大，否则会造成轴和填料之间磨擦过多导致内部发热，降低泵的工作效率。就现阶段而言，填料密封还存在着一些缺点，如使用时间不能太长，日常维护频繁，密封效果还有待提高。
二、填料密封失效原因
（一）油封结构不合理
离心泵的填料密封结构在设计上就存在先天性的缺陷和隐患，主要是因为在油泵的轴向密封期间存在不合理性。首先泵的高压地方是油封最基本工作介质，其他地方渗入填料函的油压比它还要低，由于圈数少，只有5-7圈的填料相隔着，所以填料函上边的油封孔和填料压盖的距离比较近，导致容易引发高压密封油外泄。其次在补充添加填料在添加补充期间很容易会出现将油封环压入填料函内部的情况。此时密封的油无法扩散，导致油封孔外侧的填料压力上升，密封难度加大，油封环与泵盖上的油封孔错位，最终失去密封作用。同时，填料环安装在填料函的中央，填料环上的孔应与冲洗油孔相吻合，这就增大了更换填料的难度和工作量。
（二）侧向压力分布不均匀
填料的耗损过快，密封性能下降是侧向压力分布不均匀所造成的后果。在工作人员对填料压盖施加压力时，会导致出现反方向的弯曲、不规则扭转、断口等现象。这是因为在轴套和密封填料之间的侧向压力和密封间隙内的压力是会沿轴向分布的，这样很容易造成密封失败，使被密封的油料压力大于侧向压力。当出现这种情况的时候，如果填料再接近填料压盖，就会导致里面的轴套与填料之间阻力升高，产生出大量的热气，使填料硬度增强并开始变得脆弱起来，失去了原有的弹性，最终填料的磨损大大提升，泵轴机械性能下降。再这样继续下去，填料的密封效果将会越来越差，填料压盖的压力被再次加大，导致压盖处的工作状况恶化，如此循环下去，使得密封完全丧失其应有的稳定性。
（三）填料压盖压力失衡
填料函的中间一般有填料环，其中大概有五至十根的盘根。在一般使用过程中，由于没有压力显示扳手的辅助，通过人工控制螺旋的松紧程度是很难控制压力的。且人的力度难以掌握，在用力过大的情况下将会导致密封填料破损，使填料的侧向压力沿轴的分布不均匀，稳定性与可靠性大大下降。而用力过少却会造成密封度不足，导致油料泄露。在这种情况下可以先通过拧紧压盖两侧的螺栓产生预导压力来压实填料。
（四）密封的适应性差
泵轴主要受变应力的影响，过于巨大的变应力会对其造成损坏。严格来讲，普通填料不能有径向偏心量较大的旋转轴，由于存在着外界因素的影响，在不利条件的干扰下会导致旋转轴的偏心量超过一定的数值，这将会使轴套与填料之间产生间隙，大大增加泄漏的几率。因此为了安全起见，必须将径向偏心量规定在小于0.05毫米的范围内。
三、加强填料密封的措施
（一）减轻腐蚀引起的密封失效
在平时的离心泵定期保养工作中应做好检查，替换超过保养期限的密封件，对其他需要保养的零件进行清洗，涂上高纯度耐腐蚀的透平油能更有效地减轻腐蚀引起的密封失效。
（二）消除泵抽空和汽蚀
一方面，因为输送介质的温度有一个规定范围，工作人员必须对其进行控制，使温度保持在80摄氏度以下。其中还必须确保相连旁接介质罐体的液位要一直处于正常状态，不能高过安全标准。控制好离心泵进口的压力，尽量确保压力保持在0.2-0.4MPa之间；另一方面，为确保工作环境处于一个安全的状态，必须增加工作人数，加强员工的工作细心度。员工要认真学习好工作岗位的相关技能，在培训课程中要求员工把离心泵的操作规程牢记于心。最后还需要各单位做好沟通，在清管器到站之前将输管线清关期间与调度室的关系协调好，提前停止泵的运行。这样就能有效防止在离心泵开启之前出现入口阀没有开启，泵体没有放空和盘泵的状况出现。只要使填料密封在摩擦期间有润滑介质就能有效防止低级错误的发生。
（三）选择合适的材质消除摩擦 为了增强填料密封的寿命，采用的零件必须要耐磨耐腐蚀、摩擦系数小、端面比压小。耐磨性的材料可以使用碳化硅、氮化硅陶、堆焊硬质合金这类型的材质。改进零件的材质，可以更有效地提升工作寿命，降低磨耗。其中为了提高通过选材的改进，更有效地降低磨损，可以选择高速钢—碳化硅这种常见材料，因其拥有密封效率高的特性，对填料密封有着不错的效果。
（四）对密封圈的更换
由于填料密封过量工作，会造成密封圈的密封效果失去作用的情况出现。这时候一定要快速对密封圈进行更换，特别是在泵的二保规定期限到达以后，对密封圈的检查和替换更加频繁，为了防止密封圈的失效所带来的影响，使用有质量保证的密封圈也是必要手段。
参考文献
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[3] 高武民.机械密封的失效原因分析及实际应用[J].石油化工设备技术，2002（2）
[4] 郭海峰，张玉梅.离心泵机械密封失效原因分析及消除措施[J].化学工业，2010（01）
第三篇：泵组机械密封故障原因分析
泵组机械密封故障原因分析
一、故障原因: a 析出固体物料泄漏液、介质凝固、粘结.b 腐蚀、电化腐蚀 c 转速过高、压力过高
d 振动过大、汽蚀、喘振、轴承不正常
e 干摩擦、负压、空转密封处汽蚀、吸气、抽空。f 热冲击，急冷、急热 g 温差过大
h 试压超标，过高，反压 所致现象: 不正常泄漏 改进措施: 对含有颗粒介质，加装过滤装置
对不宜采用自身介质做冲洗液的，应采取外冲洗措施 检查泵与密封使用性能，改进使用方法
加强冲洗、急冷，改善密封运行环境
二、故障原因: a 析出固体物料泄漏液、介质凝固,粘结.b 腐蚀，电化腐蚀 c 压力波动汽蚀、喘振 d 热冲击，急冷、急热 e 温差过大
f 试压超标，过高，反压 所致现象: 泄漏量较大 改进措施: 对含有颗粒介质，加装过滤装置
对不宜采用自身介质做冲洗液的，应采取外冲洗措施 检查泵与密封使用性能，改进使用方法 加强冲洗、急冷，改善密封运行环境
三、故障原因: a 析出固体物料泄漏液、介质凝固,粘结.b 介质凝固、粘结 c 转速过高，压力过高
d 振动过大，汽蚀、喘振，轴承不正常
e 干摩擦、负压、空转密封处汽蚀、吸气、抽空。所致现象: 功率上升 改进措施: 对含有颗粒介质，加装过滤装置
对不宜采用自身介质做冲洗液的，应采取外冲洗措施
检查泵与密封使用性能，改进使用方法 加强冲洗、急冷，改善密封运行环境
四、故障原因: a 物料混入或析出固体物质，介质凝固、粘结.b 液体温度超过下限（过冷）所致现象: 不能运转 改进措施: 蒸气保温、加强冲洗、背冷措施 改换密封结构形式
五、故障原因: a 析出固体物料，介质凝固，粘结.b 介质温度过高或过低
c 腐蚀，电化腐蚀d 冲洗、冷却堵塞或减压管路系统堵塞 e 转速过高，压力过高
f 振动过大，汽蚀、喘振，轴承不正常
g 干摩擦、负压、空转密封处汽蚀、吸气、抽空。h
密封腔未排气 所致现象: 机构破坏 改进措施: 对含有颗粒介质，加装过滤装置
对不宜采用自身介质做冲洗液的，应采取外冲洗措施 检查泵与密封使用性能，改进使用方法 加强冲洗、急冷，改善密封运行环境
六、故障原因: 腐蚀、泄露液凝固、粘结变质 所致现象: 腐蚀，电化腐蚀 改进措施: 对含有颗粒介质，加装过滤装置
对不宜采用自身介质做冲洗液的，应采取外冲洗措施 检查泵与密封使用性能，改进使用方法 加强冲洗、急冷，改善密封运行环境
七、故障原因：
a 冲洗、冷却堵塞或循环系统管路堵塞 b 密封端面比压过大 c 转速过高，压力过高 所致现象： 压盖过热
改进措施：
减少弹簧数量，或适当减小密封压缩量 重新装配调整，改善系统结构 改换密封结构形式 强化冷却、润滑措施
八、故障原因：
a 冲洗、冷却堵塞或减压管路系统堵塞 b 转速过高，压力过高
c 振动过大，汽蚀、喘振，轴承不正常
d 干摩擦、负压、空转密封处汽蚀、吸气、抽空。e
密封腔未排气 所致现象： 冒烟
改进措施：
减少弹簧数量，或适当减小密封压缩量 重新装配调整，改善系统结构 改换密封结构形式 强化冷却、润滑措施
九、故障原因：
a 转速过高，压力过高
b 振动过大，汽蚀、喘振，轴承不正常
c 干摩擦、负压、空转密封处汽蚀、吸气、抽空。d 密封腔未排气 所致现象： 端面发声 改进措施：
适当减小密封压缩量
重新装配调整，改善系统结构，排尽系统管路中的气体 改换密封结构形式 强化冷却、润滑措施
十、故障原因：
a 转速过高，压力过高
b 振动过大，汽蚀、喘振，轴承不正常
c 干摩擦、负压、空转密封处汽蚀、吸气、抽空。所致现象：
大量磨损产物析出 改进措施：
减少弹簧数量，或适当减小密封压缩量 重新装配调整，改善系统结构 改换密封结构形式 强化冷却、润滑措施
十一、故障原因： a 转速过高，压力过高
b 振动过大，汽蚀、喘振，轴承不正常
c 干摩擦、负压、空转密封处汽蚀、吸气、抽空。所致现象： 不正常振动 改进措施：
重新装配调整，改善系统结构 改换密封结构形式
十二、故障原因：
a 振动过大，汽蚀、喘振，轴承不正常
b 干摩擦、负压、空转密封处汽蚀、吸气、抽空。c 压力波动汽蚀、喘振 d 热冲击，急冷、急热 e 试压超标，过高，反压 所致现象： 机构打滑 改进措施：
重新装配调整，改善系统结构 改换密封结构形式
第四篇：机械密封失效改进措施
机械密封失效原因及改进措施
摘要：分析单级离心泵在日常运转中机械密封泄露的原因，并加以讨论消除和改进的措施，以保证其长期可靠而稳定的运转。
关键词：离心泵、机械密封、泄露、技术改进措施
在化工生产中，常常需要将流体从低处输送到高处，或从低压送至高压，或沿管道送至较远的地方。为达到此目的，必须对流体加入外功，以克服流体阻力及补充输送流体时所不足的能量。为流体提供能量的机械成为流体输送机械，根据工作原理的不同通常分为四类，即离心式、往复式、旋转式及流体动力作用式。而离心泵即为流体输送机械中最为常见的一种机械。
离心泵具有结构简单、流量大而均匀、操作方便的优点。而机械密封则是这种流体输送机械的轴封装置，具有泄漏量小和寿命长等优点。兰州石化公司化肥厂丙烯酸车间动设备中主要包括离心泵和屏蔽泵两大类型的泵，而离心泵占有绝大一部分的比例。因此在各类设备的故障当中，机械密封泄漏的检修占有绝大比例。故机械密封运行的好坏将直接影响到装置的平稳运行。
一、机械密封原理
机械密封是一种依靠弹性原件对动、静环端面密封副的预紧和介质压力与弹性原件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置，因此又称端面密封。机械密封通常由动环、静环、压紧原件和密封原件组成，动环和静环的端面组成一对摩擦副。动环靠密封室中的液体压力使其端面压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比例和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧原件产生压力，可使泵在不运转的情况下，也保持端面贴合，保证密封介质不外漏，并防止杂质进入密封端面。密封圈起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用，同时对泵的振动、冲击起缓冲作用。
机械密封原件在实际运行中不是一个孤立的部件，它是与泵的其他零部件一起组合起来运行的。通过其基本原理可以看出，机械密封的正常运行是有条件的，只有消除例如泵汽蚀或汽缚，动、静环密封面被挂损不能形成正常保护液膜；泵轴振动过大，密封O圈被腐蚀破坏或磨损变形等类似的外部条件，再加上良好的机械密封自身性能，才能达到理想的密封效果。
二、机械密封失效原因分析
1、离心泵的汽蚀和汽缚
离心泵工作时，在叶轮中心区域产生真空形成低压而将液体吸上。如果形成的低压很低，则离心泵的吸上能力越强，表现为吸上高度越高。但是，真空区压强太低，以致于低于液体的饱和蒸汽压，则被吸上的液体在真空区发生大量汽化产生气泡。含气泡的液体挤入高压区后急剧凝结或破裂。因气泡的消失产生局部真空，周围的液体就以极高的速度流向气泡中心，瞬间产生了极大的局部冲击力，造成对叶轮和泵壳的冲击，使材料受到破坏。把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程，称为气蚀现象。汽蚀发生后，水力冲击带动密封做迅速的轴向振荡，使动静环及辅助密封圈等零件严重磨损，使机械密封装置损坏进而造成密封泄露。
泵在启动前没有灌泵或灌泵不满的情况下，泵壳内有空气，由于空气的密度远小于液体的密度，其所产生的离心力很小，而不足以使得叶轮中心处形成低压，液面与中心处的压强差很小，液面位于泵下面的液体不能在压强差的作用下被吸入泵内，这时泵具有空转而不能吸液，排出口不可能有液体排出，这种现象称为气缚。汽缚发生后，由于泵内液体不足，容易造成动静环摩擦副无法形成保护液膜，长时间运行后可使动静环密封面断裂，造成机械密封泄露。
2、泵轴弯曲和振动过大
机械密封（或端面密封）是一种旋转轴向的接触式密封。它是在流体介质和弹性原件的作用下，两个垂直与轴心线的密封端面紧密贴合、相对旋转，从而达到密封效果，因此要求两个密封面之间要受力均匀。在泵正常运转时可以测量发现，泵轴承箱的振动值不应超过0.06mm，否则便需要停泵进行检修。如果泵轴弯曲，泵开启后，在机械密封安装处将产生较大的挠度，可使密封面间受力不均匀，导致动静环分离，瞬间的分离在液膜压力的作用下将原本的平衡遭到破坏，密封面的破坏将造成泵的大量泄露。如果泵输送的的介质颗粒较大，则在瞬间较大颗粒的介质将进入摩擦副之间，使密封端面损坏，造成泵的大量泄露。拆开后会发现在硬密封面上有清晰的划痕，且密封O圈也会有所变形。
3、机械密封冲洗冷却系统的原因
机械密封的冲洗冷却系统也是非常重要的，在泵的正常运行时它可以有效的保护密封面，起到冲洗、冷却、润滑的作用。在泵长时间停运后，杂质将淤积在传动座的弹簧周围，堵塞弹簧。再次启动泵后，弹簧容易卡死，使其失去了原有的补偿作用，进而杂质进入摩擦副间破环密封面的光洁度，造成密封面的损坏引起泄露。
例如我车间T-2110塔釜泵P-2110A/B输送物料为丙烯酸（含80%左右）、甲苯（含18%左右）、醋酸和水（含有少量聚合物），由于丙烯酸物料高温易聚的特殊性，因此在泵正常运行中我们通常投用外冲洗线（外冲洗为纯甲苯），在正常开车中为开一备一。2010年5月，长时间正常运转的P-2110A突然泄漏，化工在操作切换至P-2110B时，未考虑到在两台机泵同时运转时入口管线吸入量是否充足，机封冲洗投入量是否满足两台机泵同时运转，也未先对P-2110B机封进行冲洗，结果导致在P-2110B开启不足一分钟内，P-2110B也发生泄漏。在P-2110A/B泵解体后发现，P-2110A动、静环密封面上粘有聚合物且密封面上有明显划痕现象、辅助密封O圈磨损变形；P-2110B传动座的弹簧周围有少量聚合物、静环辅助O圈磨损变形。除备件质量外，个人认为气蚀和机械冲洗是导致机械密封泄漏的两大主要因素。
三、采取的措施
1、消除离心泵的汽蚀和汽缚的措施（1）、清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；（2）、降低输送介质的温度；（3）、降低安装高度；（4）、增加泵前贮液罐中液面的压力，以提高有效气蚀余量；（5）、减小泵前管路上的流动损失。如在要求范围尽量缩短管路，减小管路中的流速，减少弯管和阀门，尽量加大阀门开度等。
2、消除泵轴弯曲和振动过大的措施（1）、转子找正后需重新做动平衡，转子的径向跳动最大不超过0.03-0.05mm；（2）、调整泵与电机的同心度：轴向≤0.08mm，径向≤0.1mm；（3）、泵运转时振动恒值最大不超过0.06mm；（4）、及时更换磨损的轴套，避免加速轴的弯曲（5）、现场操作、维修、调节时，严格执行操作规程，消除振动源。
3、机械密封冲洗冷却系统方面的措施（1）、严格执行操作规程进行泵的正常开、停；（2）、没有冲洗系统的泵，在长时间停用后，准备开启时应拆卸检查机械密封的完整度。（3）、由冲洗系统的泵，在启动前应打开冲洗冷却系统，保证流量和压力的情况先对其进行冲洗。
四、结论
机械密封的失效，除去其自身原因外，还有工艺条件、运行状况和化工操作等其他方面的原因，应分析在用的机械密封的各种因素，通过观察运行状况和机械密封的磨损状况，根据具体实际情况进行原因分析，逐一消除各负面对其的影响，以保证密封的长期可靠运转。
参考文献：
[1]李继和、蔡纪宁、林学海，机械密封技术（M）.北京：化学工业出版社1998 [2]顾永泉，机械密封实用技术（M）.北京：机械工业出版社。2002 [3]林峥，实用密封手册（M）.上海：上海科学技术出版社，2008
第五篇：凝液泵透平蜗轮失效原因分析改进措施
凝液泵透平蜗轮失效原因分析改进措施
乙烯装置压缩系统E-GT501透平是凝液泵(位号：E-GA501A)的驱动机，它负责将丙烯制冷压缩机透平(位号：E-GBT501)的凝结水及时排出，以保证机组的正常运行，1998年6月E-GT501透平蜗轮失效，虽经多次维修效果很不理想，新蜗轮的使用寿命很短，最长不超过20小时，导致透平不能正常工作，使另一台电机驱动的凝液泵(位号：E-GA501B)一直在没有备用泵的条件下单台运行，如果E-GA501B泵突然发生故障，必然会造成丙烯压缩机组停车，对整个乙烯装置的稳定生产造成极大的威胁。我们分析并找到了透平蜗轮失效的根本原因，通过改变了蜗轮材质，成功地解决了问题。
蜗轮首次失效原因分析
1998年6月蜗轮第一次失效后，我们在对透平的检查中发现：透平润滑油箱中含有较多的游离水。由于蜗轮蜗杆的传动靠齿面的啮合来实现，其摩擦表面必须建立极压润滑膜，它是润滑油中的极压剂与金属表面反应生成的润滑膜，它具有较高的强度，能承受蜗轮蜗杆啮合产生的载荷。润滑油带水会造成极压剂失活，使啮合表面无法形成润滑膜，导致蜗轮蜗杆表面直接接触，造成表面磨损。由于蜗轮材质为锡青铜(代号ZQSn10-1)，其许用接触应力为220MN/m2，而蜗杆材质为合金钢(钢号：35CrMo)，其许用接触应力为850MN/m2，蜗轮相对蜗杆较软，所以失效的形式表现为蜗轮轮齿磨损。
我们对润滑油系统进行了全面分析，最后确认：油系统的水来自透平汽封泄漏蒸汽形成的凝结水。由于透平的保温被密闭性非常好，漏出的部分蒸汽将不可避免地通过轴承油封进入润滑油系统。
针对由于润滑油带水导致蜗轮失效的问题，我们按照透平的随机操作手册要求，每月取样分析润滑油的含水量，定期从油箱底部排水，并制定了相关的管理制度。
经过以上的改进措施，E-GT501透平从2000年10月投用，正常运转已达2年以上，至今仍无损坏迹象，为装置的稳定运行提供了有力的保证，该透平每年能平衡中压蒸汽8000余吨，每年可节电15Kw×8000h=120000度，每度按0.6元计算，年可节约7.2万元电费，经济效益非常明显。
由于凝液泵透平蜗轮原设计轮齿接触强度无余量，导致其频繁失效，通过改变蜗轮材质，并按照要求制定了相关的管理制度，解决了问题。随着我国引进国外设备的增加，根据国情差别对原设计条件进行校核，在备件国产化过程中应该得到重视。凝液泵透平蜗轮失效问题的解决过程对此有一定的借鉴意义
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