張廣柱

前言

鍋（guō）爐給水泵是發電廠的（de）重要動力設備，擔負著向鍋爐供應高溫、高壓給水的任務（wù），是鍋爐熱力循環係（xì）統（tǒng）的心髒（zāng）。當鍋爐給水泵發生故（gù）障，會造（zào）成發電機（jī）組降負荷甚至停運，由此帶來較大經濟損失。近年來隨（suí）著（zhe）鍋爐給水泵製造工（gōng）藝和自動控製水平提高，給水泵重（chóng）大設備損壞事故較少發（fā）生，但給水泵密封作為精密易損（sǔn）件，運行中發（fā）生泄漏比較常見，泄（xiè）漏的危害和經濟損失較大。大（dà）型給水泵密封形式主要有迷宮式密封和機械密封，本文針對給水泵機械密封泄漏風險進行分析，僅供參考。

圖1 電動給水泵組（圖片來源網絡）

01　機械密封的工作原理

機械密封是靠一對垂直於軸做相對滑動的端麵，在泵內流體產生壓力和補償機構的彈力作用下（xià）保持兩（liǎng）個端麵緊密貼合、並配以輔助（zhù）密封水而達到（dào）阻漏的（de）軸封裝置。常規機械密封由動環、靜環、壓緊元件和（hé）密封元件組成。其中動環和靜環（huán）的端麵組成一對摩擦環, 動環靠密封室中液體（tǐ）傳遞壓力使其端麵壓（yā）緊在靜環端麵上, 在兩環端麵之間保持一層極薄的水膜從而達到密封（fēng）的目的。

機械密（mì）封在（zài）實（shí）際運行中不是一個孤立的部件,它是與泵組緊密連接在一起。從其基本原理可以看出, 保證機械密（mì）封的正常運（yùn）行是有條件的, 泵軸的竄量一般不（bú）能（néng）超過5絲, 否則摩擦副端麵不能形成一定（dìng）的（de）密封比壓；第二（èr）泵軸的撓度及抬軸量應符合廠家標準，以確保斷麵密封壓比均勻, 減（jiǎn）少泄露幾率。

圖2 機（jī）械密封工作原理圖（tú）（圖片來源（yuán）網絡）

02　機械密封泄漏的危害

給水泵機械（xiè）密封外端部為給水泵的軸承室，軸承室的回油管道與給（gěi）水泵組油係統相通，一般（bān）給水泵油係統運行期間為（wéi）了排除油箱內油煙，油（yóu）箱設置兩台排油煙風機，使得給水泵組油箱及軸承室處於微（wēi）負壓狀態，當機械密封泄漏時，泄漏的機械（xiè）密封水在高溫作用下蒸發變為水蒸（zhēng）氣（qì），水蒸氣在軸承室微負壓的作用下，被吸（xī）入軸承室，與油混合，隨著運行時間增加，油中水分（fèn）越來（lái）越大，Z終導致給水泵組潤滑油（yóu）乳化，失（shī）去潤滑效（xiào）果。一般給水泵機械密封泄漏標準為（wéi）5ml/h。

03　機械密封泄漏原（yuán）因及現（xiàn）象

引起機（jī）械密封漏水（shuǐ）的原因較多，本文針對生產現場安裝及運（yùn）行過程中發生的（de）問題開展分析。

1.安裝原因

現代大型給水泵機械（xiè）密封均為集裝式密封，安裝相對簡（jiǎn）單，但安裝（zhuāng）不（bú）當可能造成密封膠圈碾壓、扭曲、甚至破損，引起泄漏。該種原（yuán）因引起泄漏時，一般在設備啟（qǐ）動階段即開始泄漏，甚至，啟（qǐ）動之前開始（shǐ）泄漏。設備（bèi）啟動完畢轉（zhuǎn）正常運行期間，泄漏水流較為穩（wěn）定，泄漏量不會因機組負荷變化而變化。

2.給水泵軸變形

軸變形分為靜態變形（xíng）和動（dòng）態變形，靜態變形是指（zhǐ）在泵靜止狀態下，轉子上全部負荷在軸（zhóu）承的支撐下，軸與密封處的間隙（xì）超標；動態變形是指泵運轉狀態下，受葉輪工作（zuò）產生的徑向力引起的軸（zhóu）與密封處的間隙超標。簡單的說就是機（jī）械密封與泵軸的中心不對中。該種原因引起的泄漏一般會發（fā）生在設（shè）備運行一段時間後，隨著時間的增長泄漏量變大，Z終無法維持運行，一旦開始發生（shēng）泄漏到機械密封失效發展很快。

3.轉子機械不平衡

泵轉子平衡性不好，會造成（chéng）泵運轉（zhuǎn）過程中發生串軸現象，影響密封效果，縮短（duǎn）機械密封使用壽命。該種原因泄（xiè）漏（lòu）表現為滴漏（lòu），一般會（huì）發生在某個負荷段，也可能（néng）在負荷穩定階段（duàn）發（fā）生間歇性滴漏（lòu），不會造成突然泄（xiè）漏增大的現象，隻要給（gěi）水泵組中（zhōng）潤（rùn）滑油中含水（shuǐ）量不超標，即可安全運（yùn）行。

4.泵（bèng）組機械振動

泵組在運行（háng）中不可避免的產生振動，振動在合格範圍內對機械密封影響不大，當振動較大且（qiě）急劇（jù）變化時，機械密封動靜環之間水膜會被破壞，造成動（dòng）靜環幹磨，縮短使用壽（shòu）命。機械振動對機械密封麵之間的水膜穩（wěn）定性（xìng）影響較大，當（dāng）水膜被破壞瞬間，機械密封腔室內的密封水會（huì）成股向（xiàng）外流出，一般呈（chéng）線（xiàn）型水流，容易（yì）發生機械密封環炸裂。

5.機械密封水質差

水質差會造成雜質附在密封麵，引起密封（fēng）麵損傷。機械密封麵材料一般采用碳化矽與石墨（mò），使機械密封具有一定的（de）自我修複能力，該種原因引起機械密封泄漏相對比較穩定，一般呈滴漏狀，不會造成泄漏的擴大。

04　機（jī）械（xiè）密封漏水的預防及處理

機（jī）械密封一般為給水泵（bèng）製造廠家配套產（chǎn）品，根據給水泵壓力經過周密計算選型，可靠性相（xiàng）對較高，本文不考慮設計選型、製造等原因引起泄漏。

1.安裝（zhuāng）

（1）?裝前檢（jiǎn）查：對機械密封進行全麵檢查，打開集裝（zhuāng）機（jī）封鎖扣（kòu），取出（chū）靜（jìng）環，檢查動（dòng）環與靜環工作麵表麵光滑（鏡麵）、無毛刺、無劃（huá）痕，檢查各彈簧無損傷，並在彈簧槽內固定良好；檢查各“O”型（xíng）圈完整、平滑、無破損、有彈性，各“O”型圈槽口平滑、無磨損。

（2）機械（xiè）密封裝配：將動環放置幹淨工作台，扣上（shàng）靜環，反複按壓（yā）幾次，確定彈簧位置正確後將機械（xiè）密封鎖緊；清潔所有“O”型圈，並塗抹矽油（凡士林（lín））覆蓋，使之固定在（zài）槽（cáo）內，防止安裝（zhuāng）過程中（zhōng）“O”型圈滑動脫落。注意不能用（yòng）其他（tā）油質，尤其是三（sān）元乙丙材料膠圈，遇到油質（zhì）會發脹失效。

（3）機械密封安裝：打開機械密封冷卻水對管路及機械（xiè）密封腔室進行衝洗，衝洗後先用棉布將腔（qiāng）室擦拭幹淨，再用綢布對腔室進行清潔；將機械密封（fēng）處（chù）泵軸塗抹矽油，以利於安裝時機械密封順利推進工（gōng）作位，推進過程中（zhōng）防止機封與泵（bèng）軸之間膠圈脫落；固（gù）定機封靜環端蓋螺栓時盡量使用力矩扳（bān）手，使各螺栓裝配受力均勻。

圖3 集裝式機械密封（圖片來源網絡）

2.運行

（1）投運前檢（jiǎn）查：給水泵投運前檢查機械密（mì）封（fēng）水暢通（tōng），運行中注意（yì）控製機械密封水溫度，防止（zhǐ）水溫過高氣化，影響機械（xiè）密封效果；

（2）給（gěi）水泵振動監測：升負荷過程中注意給水泵振動（dòng）情況（kuàng），振動變化較大時，適當控製（zhì）升負荷速率;

（3）機械密封泄漏監測：運行中注意觀察機械密封泄漏情況，一般滴漏情況下機械（xiè）密封尚能正常運（yùn）行，應加強小機潤滑油係統取樣化驗，防止油中進水（shuǐ）或（huò）者乳化。當機封處呈線性滴漏時，機封失效，應進行更換（huàn）。

3.檢修

（1）更換要求：集（jí）裝式機械密封一般連續工作壽命為1年或根據（jù）使用說明書要求，在（zài）給水泵檢修中（zhōng）應給與（yǔ）更換。

（2）嚴密性試驗：機械（xiè）密封出廠前要（yào）進行嚴密性試驗（yàn），實驗合格後方（fāng）可出廠（chǎng），一般電（diàn）廠不具備機械密封檢修試驗條件，建議拆除的舊機封返廠維修。

（3）存放要（yào）求：倉庫儲存機械密封應放在幹燥處存放，長時間存放時，建議將機（jī）封鎖扣鬆開，使機封內部彈簧處於自由狀態，防止彈簧長期處（chù）於壓緊狀態而失效。

（4）鏡麵檢查：如給水泵在檢修時（shí），機械密封運行時間較短，應對機械密封動靜環進行鏡麵檢查，鏡麵無磨（mó）花和（hé）劃痕（hén）可繼續（xù）使用（yòng），並對所（suǒ）有密封膠圈進行更換，方可進行（háng）複裝（zhuāng）。

結束語

機械密封泄漏原因較多，各廠需要在使用過程中不（bú）斷總結經驗，使用上按照廠家要求標準執行，就能有效降低機械密封泄漏率，延長使用壽命。