機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用非常廣泛，機(jī)械密封的密封效果將直接影響整機(jī)的運(yùn)行，嚴(yán)重的還將出現(xiàn)重大安全事故。本文從機(jī)械密封的內(nèi)外部條件的角度分析了影響密封效果的幾種因素和應(yīng)采取的合理措施。一機(jī)械密封的原理及要求

      機(jī)械密封又叫端面密封，它是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置，指由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的的端面在液體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。它的主要功用將易泄漏的軸向密封改變?yōu)檩^難泄漏的端面密封。它廣泛應(yīng)用于泵、釜、壓縮機(jī)及其他類似設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸的密封。 

一、機(jī)械密封通常由動(dòng)環(huán)、靜環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。

        其中動(dòng)環(huán)隨泵軸一起旋轉(zhuǎn)，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)緊密貼合組成密封面，以防止介質(zhì)泄漏。動(dòng)環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上，并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力，可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也保持端面貼合，保證密封介質(zhì)不外漏，并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。密封元件起密封動(dòng)環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用，同時(shí)彈性元件對(duì)泵的振動(dòng)、沖擊起緩沖作用。機(jī)械密封在實(shí)際運(yùn)行中是與泵的其它零部件一起組合起來(lái)運(yùn)行的，機(jī)械密封的正常運(yùn)行與它的自身性能、外部條件都有很大的關(guān)系。但是我們要首先保證自身的零件性能、輔助密封裝置和安裝的技術(shù)要求，使機(jī)械密封發(fā)揮它應(yīng)有的作用。 

二、化工生產(chǎn)對(duì)密封的要求

      化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)稱一般多為連續(xù)化，自動(dòng)化生產(chǎn)，其生產(chǎn)工藝操作條件要求很嚴(yán)格，現(xiàn)場(chǎng)所需的設(shè)備也很特別，種類繁多，報(bào)過(guò)通用設(shè)備、化學(xué)反應(yīng)設(shè)備、物料輸送設(shè)備、分離設(shè)備、傳熱設(shè)備等，它們有的在高溫高壓條件下運(yùn)行，有的則在低溫，真空條件下運(yùn)行。所有的物料有固體、液體、氣體、等，很多種具有易燃、易爆、有毒、有害等特性，化工生產(chǎn)中的反應(yīng)物、生成物、多數(shù)呈現(xiàn)酸性和堿性，對(duì)設(shè)備具有不同程度的腐蝕作用，因此要求化工機(jī)器設(shè)備的密封， 必須達(dá)到密封性能可靠，能保證設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行。一般所采用的密封形式可分為三類靜密封、機(jī)械密封與懂密封，每類密封又根據(jù)所密封的工作介質(zhì)、設(shè)備的需要，有許多種密封結(jié)構(gòu)形式和方法。

三、影響密封的主要因素

1、磨損與損壞：每種密封元件都有一定的使用壽命，經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行磨損后，氣密封性能就得不到保證，會(huì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象，在機(jī)器設(shè)備運(yùn)行中，由于各種雜質(zhì)進(jìn)入或配合不當(dāng)，使密封元件或與其相對(duì)應(yīng)使用的零件遭到不同程度的損壞，致使密封部位發(fā)生泄漏現(xiàn)象。 

2、操作條件：主要有工作介質(zhì)的腐蝕、溫度以及工作環(huán)境等，其中以溫度的影響最為顯著，其對(duì)密封性能的影響是多方面的，高溫介質(zhì)黏度小，滲透性強(qiáng)，對(duì)密封件及密封面的腐蝕增強(qiáng)，另外由于溫差的影響，密封件的膨脹不均勻，這都能照成密封不良而導(dǎo)致泄漏。 

3、裝配調(diào)整不當(dāng)：對(duì)于靜密封來(lái)說(shuō)，在裝配式預(yù)緊力不夠或預(yù)緊力不均勻，致使機(jī)器設(shè)備在工作狀態(tài)下發(fā)生泄漏，對(duì)于動(dòng)密封與機(jī)械密封，由于裝配時(shí)調(diào)整不當(dāng)致使設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)生泄漏。 

4、密封件的材料性能：由于密封件的材質(zhì)不合格，或使用材料部當(dāng)而導(dǎo)致泄漏，以及由于密封元件本身有缺陷而沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，致使發(fā)生泄漏。

5、密封壓蓋類零件的剛度不夠：密封壓蓋類零件，包括各種法蘭，各種形狀的密封蓋，容器 、設(shè)備的視孔蓋 、手孔與人孔蓋等，由于剛度不夠，在壓力達(dá)到一定程度時(shí)容易發(fā)生泄漏。 

四、機(jī)械密封的故障表現(xiàn)及原因

1、機(jī)械密封的零件的故障旋轉(zhuǎn)設(shè)備在運(yùn)行當(dāng)中，密封端面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磨損、熱裂、變形、破損等情況，彈簧用久了也會(huì)松弛、斷裂和腐蝕。輔助密封圈也會(huì)出現(xiàn)裂口、扭曲和變形、破裂等情況。 

2、機(jī)械密封振動(dòng)、發(fā)熱故障原因：設(shè)備旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，會(huì)使動(dòng)靜環(huán)貼合端面粗糙，動(dòng)靜環(huán)與密封腔的間隙太小，由于振擺引起碰撞從而引起振動(dòng)。有時(shí)由于密封端面耐腐蝕和耐溫性能不良，或是冷卻不足或端面在安裝時(shí)夾有顆粒雜質(zhì)，也會(huì)引起機(jī)械密封的振動(dòng)和發(fā)熱。 

3、機(jī)械密封介質(zhì)泄漏的故障原因：

（1）靜壓試驗(yàn)時(shí)泄漏。機(jī)械密封在安裝時(shí)由于不細(xì)心，往往會(huì)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(dòng)、壓蓋沒(méi)有壓緊，機(jī)器、設(shè)備精度不夠，使密封面沒(méi)有完全貼合，都會(huì)造成介質(zhì)泄漏。如果是軸套漏，則是軸套密封圈裝配時(shí)未被壓緊或壓縮量不夠或損壞。

（2）周期性或陣發(fā)性泄漏。機(jī)械密封的轉(zhuǎn)子組件周期性振動(dòng)、軸向竄動(dòng)量太大，都會(huì)造成泄漏。機(jī)械密封的密封面要有一定的比壓，這樣才能起到密封作用，這就要求機(jī)械密封的彈簧要有一定的壓縮量，給密封端面一個(gè)推力，旋轉(zhuǎn)起來(lái)使密封面產(chǎn)生密封所要求的比壓。為了保證這一個(gè)比壓，機(jī)械密封要求泵軸不能有太大的竄量，一般要保證在0.25mm以內(nèi)。但在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于設(shè)計(jì)的不合理，往往泵軸產(chǎn)生很大的竄量，對(duì)機(jī)械密封的使用是非常不利的。 

（3）機(jī)械密封的經(jīng)常性泄漏。機(jī)械密封經(jīng)常性泄漏的原因有很多方面。第一方面，由于密封端面缺陷引起的經(jīng)常性泄漏。第二方面，是輔助密封圈引起的經(jīng)常性泄漏。第三方面，是彈簧缺陷引起的泄漏。其他方面，還包括轉(zhuǎn)子振動(dòng)引起的泄漏，傳動(dòng)、緊定和止推零件質(zhì)量不好或松動(dòng)引起泄漏，機(jī)械密封輔助機(jī)構(gòu)引起的泄漏，由于介質(zhì)的問(wèn)題引起的經(jīng)常性泄漏等。 

（4）機(jī)械密封振動(dòng)偏大。機(jī)械密封振動(dòng)偏大，最終導(dǎo)致失去密封效果。但機(jī)械密封振動(dòng)偏大的原因往往不僅僅是機(jī)械密封本身的原因，泵的其它零部件也是產(chǎn)生振動(dòng)的根源，如泵軸設(shè)計(jì)不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯(lián)軸器的平行度差、徑向力大等原因。 

五、處理故障采取的措施

       如果機(jī)械密封的零件出現(xiàn)故障，就需要更換零件或是提高零件的機(jī)械加工精度，提高機(jī)械密封本身的加工精度和泵體其他部件的加工精度對(duì)機(jī)械密封的效果非常有利。為了提高密封效果，對(duì)動(dòng)靜環(huán)的摩擦面的光潔度和不平度要求較高。動(dòng)靜環(huán)的摩擦面的寬度不大，一般在2～7毫米之間。 

1、機(jī)械密封振動(dòng)、發(fā)熱的處理 
      如果是動(dòng)靜環(huán)與密封腔的間隙太小，就要增大密封腔內(nèi)徑或減小轉(zhuǎn)動(dòng)外徑，至少保證0.75mm的間隙。如果是摩擦副配對(duì)不當(dāng)，就要更改動(dòng)靜環(huán)材料，使其耐溫，耐腐蝕。這樣就會(huì)減少機(jī)械密封的振動(dòng)和發(fā)熱。 

2、機(jī)械密封泄漏的處理 
      機(jī)械密封的泄漏是由于多種原因引起，我們要具體問(wèn)題具體處理。為了最大限度的減少泄漏量，安裝機(jī)械密封時(shí)一定要嚴(yán)格按照技術(shù)要求進(jìn)行裝配，同時(shí)還要注意以下事項(xiàng):
（1）裝配要干凈光潔。機(jī)械密封的零部件、工器具、潤(rùn)滑油、揩拭材料要十分干凈。動(dòng)靜環(huán)的密封端面要用柔軟的紗布揩拭。 
（2）修整倒角倒圓。軸、密封端蓋等倒角要修整光滑，軸和端蓋的有關(guān)圓角要砂光擦亮。 
（3）裝配輔助密封圈時(shí)，橡膠輔助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗滌，以免脹大變形，過(guò)早老化。動(dòng)靜環(huán)組裝完后，用手按動(dòng)補(bǔ)償環(huán)，檢查是否到位，是否靈活;彈性開(kāi)口環(huán)是否定位可靠。動(dòng)環(huán)安裝后，必須保證它在軸上軸向移動(dòng)靈活。

六、靜密封檢修，化工設(shè)備常用密封類型及應(yīng)用范圍

1、密封墊：密封部位的泄漏，很大的因素是因?yàn)槊芊鈮|的損壞、而造成的，在檢修工作中，首先應(yīng)檢查密封墊是否完好無(wú)損，是否使用時(shí)間長(zhǎng)而老化，如果損壞，應(yīng)按原墊的材質(zhì)、尺寸大小更換新墊，在靜密封中有好多密封墊需要自己來(lái)制作，一定要根據(jù)損壞的墊片的材質(zhì)領(lǐng)用同樣的材料，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)墊片，一般采購(gòu)。 
2、密封面的修理：密封面的泄露，主要是由于密封面上有缺陷，或密封墊裝配部良、預(yù)緊力不均勻、預(yù)緊力不夠等原因造成的，檢修時(shí)，必須對(duì)密封面認(rèn)真的檢查，有無(wú)傷痕、蝕坑等缺陷。并用著色法檢查有無(wú)裂紋，尤其是貫穿密封面的劃痕等，雖然很淺，但最容易造成泄漏。確定了原因后，根據(jù)具體情況給予解決。對(duì)劃痕和蝕坑比較淺的，在不影響其強(qiáng)度的情況下，可將其拆下，在機(jī)床上將缺陷加工掉，重新組裝使用。對(duì)有深的劃痕、蝕坑及裂紋的原則上應(yīng)更換新備件。在無(wú)備件的情況下可進(jìn)行局部補(bǔ)焊處理。裂紋應(yīng)打磨消除后再補(bǔ)焊，最好用手工氬弧焊進(jìn)行，同時(shí)要采取一些防止受熱后變形的辦法。補(bǔ)焊面積較大的，用手工銼削研磨方法以得到平整光滑的密封面，補(bǔ)焊面積較大的，需要上機(jī)床加工。對(duì)于有些設(shè)備上的密封部位端面，不能拆下修理，可在設(shè)備上裝設(shè)專用裝刀架，對(duì)于密封面進(jìn)行加工，缺陷小的可進(jìn)行補(bǔ)焊手工修研。 

七、密封部位拆裝注意事項(xiàng)

1、組裝與拆卸時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)密封部位的密封端面，防止碰撞，劃痕密封端面。 
2、組裝時(shí)，密封面、密封墊要清洗干凈 
3、修復(fù)后組裝時(shí)各螺栓的預(yù)緊力要均勻 
4、對(duì)有些設(shè)備，由于受溫度、振動(dòng)等因素影響，應(yīng)在螺栓預(yù)緊、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)24h后，再重新緊固一次，以保證設(shè)備長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。 
5、檢修工作完成后，一般應(yīng)進(jìn)行試壓，以檢查檢修后的密封部位是否密封良好，達(dá)到了規(guī)定要求，試驗(yàn)壓力位設(shè)備工作壓力的1.25-1.5倍。