離心泵填料密封的改造

一、前言

　　在離心泵的使用過程中，離心泵填料密封的好壞直接影響著離心泵的使用效果，因此對離心泵的填料密封的改造工作非常有必要，這是提高離心泵填料密封效果的一個非常有效的辦法。

二、離心泵機械密封結(jié)構(gòu)原理

　　若需進行離心泵填料密封的改造工作，我們必須要了解離心泵機械密封的原理，離心泵機械密封是一種對精密度要求非常高的精密部件，它的整個制造過程，從設(shè)計到加工到安裝等等都是有著非常嚴格的精密度要求的。顧名思義，密封就是利用來防止一些流體外泄的，所以我們必須要在設(shè)計機械密封的時候全面考慮，既要考慮使用的環(huán)境，還需要考慮機械密封運行時候的潤滑油沒有做好，有沒有達到應(yīng)該有的一些技術(shù)要求，只有這樣才能保證機械密封的密封效果，。其實，機械密封簡單的說就是通過端面密封來達到應(yīng)該有的密封效果，通過流體壓力，和機械外加的壓力保持密封，這樣通過一定的相對滑動，就能保持穩(wěn)定的密封狀態(tài)。但是離心泵機械密封的型號比較多，也容易出一些故障，而最明顯的故障表現(xiàn)就是泄露，我們也對離心泵機械密封出現(xiàn)泄露的幾個基本的點，做了一個探究，發(fā)現(xiàn)通常情況下機械密封出現(xiàn)問題都是在這幾個點上：

　　1、運動和靜止的端面上;

　　2、壓蓋與密封泵體之間的密封處;

　　3、袖套與泵軸之間的密封處;

　　4、壓蓋和靜環(huán)接觸的密封位置;

　　5、動環(huán)與軸套所接觸的密封的位置。也就是這五個位置最容易出現(xiàn)泄漏。

三、填料密封缺陷分析

　　1、填料壓蓋壓力不易控制

　　在填料密封中，盤根數(shù)目一般為6-7根，中間有填料環(huán)。在正常工作時，必須擰緊填料壓蓋兩側(cè)的螺栓，通過產(chǎn)生預(yù)緊力壓緊填料，使泄漏減少。由于螺栓的松緊程度只能憑手感來判斷松緊，壓力大小難以控制且沿圓周方向分布不均，這便造成填料的側(cè)向壓力沿軸向分布不均，過小達不到密封要求，過大造成填料嚴重磨損，影響密封的穩(wěn)定性和可靠性。

　　2、液封結(jié)構(gòu)不合理

　　用于液封的介質(zhì)來自泵的高壓區(qū)，比其他各處泄漏進填料密封的液壓高，填料密封上部的液封孔離填料壓蓋較近，一般間隔3圈填料，數(shù)量較少，導(dǎo)致防高壓密封液外泄的難度大。當(dāng)部分填料腐蝕需添加填料時，新加的填料把舊的填料環(huán)和液封推向填料密封內(nèi)部，使液封環(huán)與泵蓋上液封孔錯位而失去布液作用。密封液未經(jīng)充分擴散而導(dǎo)致處于液封孔外側(cè)的填料承受的壓力較大，密封難度增大。另外，由于填料環(huán)安裝在填料的中間，且填料上的液封環(huán)要求與液封孔相對，中午無疑增大了更換填料的難度和工作量。

　　3、適應(yīng)性受到限制

　　傳統(tǒng)的填料密封結(jié)構(gòu)不允許轉(zhuǎn)軸有較大的徑向竄量，設(shè)計要求一般小于0.5mm，可實際使用過程中，泵在偏離設(shè)計工況下工作時，泵軸在密封處的竄量相當(dāng)大，過大的竄量，必然造成填料與軸套之間較大的間隙，從而增加泄漏量，難以保證密封長期處于穩(wěn)定或可靠的工作狀態(tài)，更縮短了設(shè)備運行周期。

四、機械密封失效原因分析

　　機封投入正常運轉(zhuǎn)時，其泄漏量應(yīng)控制在國標允許范圍內(nèi)。在其本身結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、安裝和使用等方面無問題的條件下，其使用壽命應(yīng)該在24000小時左右。在實際使用過程中，若機封的使用壽命在沒達到該值的情況下就已失效，這說明在設(shè)計選型、設(shè)備運行狀況、操作條件和安裝質(zhì)量均存在一定問題造成的。

　　1、泵抽空或汽蝕

　　抽空現(xiàn)象是由于泵在啟動前沒有灌泵或者灌泵不充分、不滿液或介質(zhì)大量汽化，在性能上表現(xiàn)為出口壓力趨近于零，摩擦副因干或半干摩擦而產(chǎn)生磨損失效。拆卸時發(fā)現(xiàn)動靜環(huán)表面有環(huán)狀溝紋、密封圈老化等現(xiàn)象。

　　由于介質(zhì)溫度過高，介質(zhì)在葉輪入口的低壓區(qū)氣化或氣泡逸出，當(dāng)氣泡隨液體流至高壓區(qū)時又產(chǎn)生凝聚或氣泡破裂，瞬間周圍的液體以極高的速度沖向原氣泡所占的空間，造成液體互相撞擊，在沖擊點處形成極大的壓強，這種現(xiàn)象被稱為汽蝕。其特點是離心泵運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生強烈的水力沖擊，表現(xiàn)泵出口壓力有較大幅度的波動。汽蝕發(fā)生后，水力沖擊帶動密封產(chǎn)生軸向振動，使動靜環(huán)及輔助密封等零件嚴重磨損。拆卸檢查時發(fā)現(xiàn)，彈簧卡住、靜環(huán)離位、輔助密封圈損壞、密封端面嚴重磨損及石墨環(huán)斷裂的現(xiàn)象。

　　2、泵振動過大

　　由于生產(chǎn)和安裝精度等原因，所有離心泵都存在著振動。振動原因主要為轉(zhuǎn)子不平衡、泵與電機不同心等。振動可分解為垂直、水平和軸向，其中以軸向振動對機封的危害最大。當(dāng)振動加劇時，動靜環(huán)之間分離。瞬間的分離在液膜壓力作用下致使密封面開啟，出現(xiàn)大量泄露，如果在這瞬間摩擦副附近介質(zhì)中含有固體顆粒，進入到密封端面間，則會導(dǎo)致密封端面損壞。

　　3、泵軸彎曲

　　機封是一種旋轉(zhuǎn)軸向的接觸式動密封。它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下，兩個垂直于軸線的密封端面緊密貼合、相對旋轉(zhuǎn)，從而達到密封效果，因此要求兩個密封面之間要受力均勻。如泵軸彎曲，運轉(zhuǎn)時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(dǎo)致密封發(fā)生泄漏。

　　4、輔助系統(tǒng)方面

　　機封的輔助沖洗系統(tǒng)可以有效地保護密封面，起到冷卻、潤滑等作用。如果泵運行后，沖洗系統(tǒng)沒有進行投用或者密封沖洗液液量不足，將導(dǎo)致密封端面處于干摩擦狀態(tài)，最終導(dǎo)致機封損壞。

　　5、操作方面原因

　　啟泵時，如果沒有灌泵或者排氣不充分，沖洗系統(tǒng)不正常投用，也將會導(dǎo)致機封失效損壞。

五、離心泵密封的改造過程

　　1、改造過程

　　首先我們注意到火力發(fā)電廠一般使用的離心泵，采用的密封方式還是比較多的，但是通常情況下以前主要的還是盤根式的密封方式，所以我們的改造也就是分解離心泵原有的一些技術(shù)特點來進行的，下面來介紹下我們改造的經(jīng)驗總結(jié)

　　(1)清理填料室。我們要進行改造，第一步就是清理工作，因為只有打開蓋進行清理，才能保證離心泵內(nèi)部沒有雜質(zhì)，必須要把水封圈也拿掉。這個工作可以和離心泵修理的工作同步進行，就能節(jié)省大量時間。

　　(2)離心泵填料室鉆孔。要在填料室加裝上接頭，也必須要加裝上注射孔，才能注射填料，也才能更好地完成，注意填料的時候各種設(shè)備接口的匹配，減少填料過程出問題。

　　(3)加盤根。通過增加盤根的方式，尤其是采用了一些有機化學(xué)元素制成的盤根，就能夠很好的解決泄露的問題，但是必須要注意加盤根要密封好，不能出現(xiàn)不必要的縫隙，而失去作用。

　　(4)加填料。可以手動的進行加料，但是不要加的太緊，最后合上蓋子，再用填料槍，這樣的效果比較好。

　　2、改造時注意事項

　　(1)改造只能在正壓泵上進行。由于如果這樣的改造在負壓泵上進行，就會導(dǎo)致材料被吸入，造成對泵的破壞。

　　(2)盤根壓蓋不要太緊。盤根不能太緊，因為填料太滿也容易出問題的，所以我們必須要注意要讓盤根有一定的空間。

　　(3)填料補充。改造完成后也需要進行實驗，必須要驗證改造是否成功，可能在才開始啟動的時候，會有一些填料被擠出，但是不會有太大影響，只是需要進行一些填料的補充，通過補充來繼續(xù)進行工作。填料要分次慢慢進行，而且要有一定的間隔時間，必須要保證填料和軸套要磨合好，才不會出問題。

　　(4)對泵蓋上注射孔接頭的要求。離心泵蓋子上設(shè)置了注射孔，所以我們就必須要保證填料的注射孔能夠和蓋子配合緊密，必須要壓緊填料以后又蓋緊蓋子。

　　(5)填料注射的時候要盡量的溫和一些，不能用力過度，這樣會造成一定的問題，所以注意不能填料過猛。

　　3、離心泵改造優(yōu)點

　　通過改造前后泵的運行狀況的比較，改造后有以下幾個優(yōu)點：

　　(1)節(jié)約資金。改造過后的機械密封使用效果比較好，能夠節(jié)約很多的資金，而且使用周期更長，密封效果更好。

　　(2)維護量小且方便。機械密封在產(chǎn)生泄漏的話，維護起來也是比較容易的，能夠在短時間進行處理，處理的方式也比以前能夠有很多的改善，便于處理，而且安全性也提高了很多。

　　(3)密封效果好，安全性高，使用范圍廣，該填料無污染，無毒，潤滑性能好，耐磨性高，而且有良好的不滲透性，對保護軸套有利。

六、結(jié)束語

　　最后，離心泵填料密封的改造非常重要，針對目前離心泵填料密封條件不好，使用效果不佳的情況，更加需要明確離心泵填料密封的改造的具體方法，提高離心泵填料密封的改造的效果。