齿轮泵机械密封失效原因分析

新安装(或   换)的齿轮泵机械密封投入运转时泄漏量应在允许范围内。如果密封本身的结构、制造质量、安装和使用等方面都无问题，其寿命要超过8000h。实际工作中，不少密封的使用寿命远没有达到该值前就失效了，这是由于工艺条件、设备运行状况和操作存在   的问题造成的。外网车间使用机械密封的水泵为单级泵，介质温度在15~150℃之间，部分输送污水的泵含有固体颗粒和腐蚀性介质，根据其近5年来机械密封运行工况和失效后的拆检情况来看，其常见原因如下。
　　1、泵抽空或汽蚀
　　齿轮油泵抽空是由于泵启动前没有灌泵、进空气、液体不满或介质大量汽化，表现在性能上是出口压力趋近于零或泵的入口压力，机械密封的摩擦副因干或半干摩擦而产生磨损失效。拆卸检查时可发现，硬环表面有过热回火色，石墨环表面有环状沟纹、橡胶圈老化等。
　　由于介质温度过高，介质在叶轮入口的低压区气化或气泡逸出，流至高压区时又产生凝聚或气泡破裂，瞬间内周围的流体以较高的速度冲向原气泡所占据的空间，在冲击点处形成   的压强。这种现象称为汽蚀。其特点是齿轮泵运转中产生激烈的水力冲击，表现在性能上是出口压力有较大幅度的波动，泵振动加大。汽蚀发生后，水力冲击带动密封做的轴向振荡，使动静环及辅助密封圈等零件严重的磨损，使机械密封装置损坏。拆卸检查时可发现，波纹管断裂或弹簧卡住、静环离位、辅助密封圈卷曲、密封端面严重磨损、甚至石墨环破裂等现象。
　　2、泵振动过大
　　由于制造和安装精度等原因，所有的齿轮泵都存在着振动。振动的原因主要为转子不平衡、机泵不同心、滚动轴承故障等。从轴承箱表面测到的   大振幅不能大于0.06mm，超过该值就要停泵处理。振动可分解为三个方向：垂直、水平和轴向，其中以轴向振动对密封的危害   大。当泵振动加剧时，动静环之间发生分离。瞬间的分离在液膜压力作用下致使密封面开启，出现大量泄漏，如果这时摩擦副附近介质中有固体颗粒，进入密封端面间，会导致密封端面损坏。拆卸油泵检查时可发现，在硬密封面上有清晰的摩擦痕迹，进入固体颗粒时有划痕。
　　3、泵轴弯曲
　　机械密封又称端面密封，是一种旋转轴向的接触式动密封。它是在流体介质和弹性元件的作用下，两个垂直于轴心线的密封端面紧密贴合、相对旋转，从而达到密封效果，因此要求两个密封之间要受力均匀。如果泵轴弯曲，运转时，在机械密封安装处产生较大的挠度，使密封面之间的受力不均匀，导致密封效果不好，发生泄漏。如一换的P101、P102、P103采暖循环泵，依靠短轴套与电机轴过盈配合，带动叶轮旋转。当电机轴发生弯曲时，随轴旋转的动环与静环不再平行，可导致受力不均，密封面不能   贴合而泄漏。
　　4、辅助系统方面的原因
　　机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的，它可以地保护密封面，起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。由于各换热站的采暖和伴热循环泵均属于清水泵，没有冲洗系统，但实际介质中都含有杂质，当长时间停用后，杂质淤积在机械密封传动座的弹簧周围，堵塞弹簧，再次启动时，弹簧容易卡住、密封面因进入杂质出现沟纹而发生泄漏。一换、八换的采暖和伴热循环泵均有这种现象发生。
　　5、操作方面的原因
　　启泵前没有打开入口阀，造成机械密封缺少润滑形成干摩擦而失效。对于自吸污水泵，由于启动时没有介质，   打开冷却水，并   的流量、压力，否则，因为干摩擦，导致密封失效。