文章摘要：离心循环泵机械密封失效问题集中，超出想象！，由鲸圣泵阀于2024年整理发布。并针对大家关注的离心循环泵重点内容，为大家详细呈现。主要内容为：离心循环泵机械密封失效问题集中，超出想象！...钨或碳化硅石墨；②选用的隔离介质应具有热分解温度、自燃点和高闪点(通常在260℃以上)、热氧化稳定性好，高温蒸发损失小。
离心式循环泵的机械密封种类繁多，型号各异，但主要有五个泄漏点：
（l）轴套与轴之间的密封；
(2)动环与轴套之间的密封；
(3)动静环间密封；
(4)静环与静环座之间的密封；
密封端盖与泵体之间的密封。
对泄漏原因进行分析和判断
机械密封泄漏是由于安装、运行或设备本身造成的误差造成的。
(1)机械密封泄漏是由于安装不当造成的。主要表现在以下几个方面：
①在安装过程中，静环接触表面不均匀，损坏，损坏。
②移动式、静环密封圈尺寸不正确，损坏或未压紧。
③静环表面有异物。
④移动式和静环V型密封圈在安装过程中向相反的方向安装，或者向相反的方向安装。
⑤轴套泄漏，密封圈未安装或压力不足。
⑥弹簧力不均匀，单弹簧不垂直，多弹簧长度不同。
⑦密封腔端面与轴的垂直度不够。
⑧轴套上密封圈活动处有腐蚀点。
在设备运行过程中，机械密封泄漏的主要原因如下：
①泵叶轮轴向运行量超过标准，周期性振动和工艺操作不稳定，密封腔内压力变化频繁，造成密封周期性泄漏。
②摩擦副损伤或变形，不能跑合造成泄漏。
③密封圈材料选择不当，膨胀失弹。
④大弹簧转向错误。
⑤设备运转时振动过大。
⑥在移动、静环和轴套之间形成水垢，使弹簧失去弹性，不能补偿密封面的磨损。
⑦密封环开裂等。
(3)泵启动前停止一段时间后泄漏，主要是由于摩擦副附近介质的凝固和结晶，摩擦副上有水垢、弹簧腐蚀和堵塞。
泵轴扰度过大(4)。
2．安装静态试验时泄漏
安装调试机械密封后，一般进行静态试验，观察泄漏。若泄漏较小，则大多数动环或静环密封圈存在问题；当泄漏较大时，表明动静环摩擦副之间存在问题。基于对泄漏量的初步观察和对泄漏部位的判断，然后手动盘车观察。如果泄漏量没有明显变化，静态和移动环密封圈存在问题；如果汽车泄漏量发生明显变化，可以确定移动和静环摩擦副存在问题；如果泄漏介质沿轴向喷射，移动环密封圈存在大部分问题。若向周围喷射泄漏介质或从水冷却孔泄漏，则静环密封圈主要失效。另外，泄漏通道也可以同时存在，但是一般都有主次差异，只要仔细观察，熟悉结构，就可以正确判断。
3．试运行过程中发生的泄漏
泵的机械密封在静态试验后，高速旋转产生的离心力会抑制介质的泄漏。因此，在排除轴和端盖密封故障后，机械密封泄漏基本上是由于动态和静态环摩擦副的损坏。摩擦副密封故障的主要因素是:
(1)操作过程中，由于抽空、气蚀、压缩等异常现象，轴向力大，使动静环接触面分离；
安装机械密封时压缩过大，造成摩擦副端面严重磨损和擦伤；
动环密封圈过紧，弹簧不能调节动环轴向浮动；
(4)静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环离开静环座；
(5)工作介质中含有颗粒状物质，运行时有进人摩擦副、探伤动、静环密封端面；
(6)设计错误，密封端面低于压力或密封材料冷缩。上述现象经常发生在试运行中，有时可以通过适当调整静环座来消除，但大多数需要重新拆卸和更换密封。
密封端面磨损造成的密封故障
(1)摩擦副所用材料耐磨性差，摩擦系数大，端面比压(包括弹簧比压)过大等。，可缩短机械密封的使用寿命。常用材料按耐磨性排列顺序如下：碳化硅—碳石墨，硬质合金—碳石墨，陶瓷—碳石墨喷涂陶瓷—碳石墨，氮化硅陶瓷—碳石墨，高速钢—碳石墨、硬质合金堆焊—碳石墨。密封失效的主要原因是密封面进入固体颗粒介质。固体颗粒进入摩擦副端面，使密封磨损严重，失效。密封面的合理间隙、机械密封的平衡以及密封端面液膜的闪蒸是端面打开和固体颗粒进入的主要原因。(3)机械密封平衡β密封磨损也会受到影响。一般而言，平衡程度β=大约75%是合适的。β<75%，尽管磨损减少，但是泄漏增加，增加了打开密封面的可能性。高负荷(高PV值)的机械密封，因为端面摩擦热大，β一般取65%～为了减少摩擦热的影响，70%的温度对介质气化敏感，适用于低沸点烃介质，β取80%～85%为好。
由于两个密封端面失去润滑膜而导致的故障(1)当密封腔缺少液体时，由于端面密封载荷的存在，造成干摩擦。介质低于饱和蒸汽压力，导致端面液膜闪蒸，失去润滑。(3)如果介质是挥发性产品，当机械密封冷却系统结垢或堵塞时，介质的饱和蒸汽压力会上升，介质压力会低于其饱和蒸汽压力，因为端面摩擦和旋转元件搅拌液产生热量。
腐蚀造成的机械密封故障6.
(1)点蚀甚至穿透密封面。(2)由于碳化钨环和不锈钢座椅的焊接，不锈钢座椅在使用过程中容易产生晶间腐蚀。(3)焊接金属波纹管和弹簧在应力和介质腐蚀的共同作用下容易破裂。
高温效应造成的机械密封故障(1)热裂是油渣泵、回炼油泵、常减压塔底泵等常见故障现象。当杂质进入密封面并抽空时，环面会出现径向裂纹，因为干摩擦和冷却水突然中断。碳用于石墨碳化(2)—石墨环是造成密封失效的主要原因之一。若石墨环在使用过程中超过允许温度(通常为-105)～当温度为250℃时，树脂会从表面沉淀，摩擦面附近的树脂会被碳化。如果有粘合剂，会发泡软化，增加密封面泄漏，密封失效。(3)辅助密封件(如氟橡胶、乙丙橡胶、全橡胶)超过允许温度后会迅速老化、开裂、变硬、失弹。柔性石墨耐高温，耐腐蚀，但回弹性差。并且易开裂，安装时易损坏。
高温重质油泵机械密封选择
对于石化行业来说，高温重质油泵的机械密封选择一直是催化裂化油泵、回炼油泵、常压塔底泵、初馏塔底泵、减压塔底泵、延迟焦化的辐射进料泵等主要问题。
液体烃泵机械密封的选择
液体烃介质是一种低温液化气体，如低沸点、低粘度、高蒸气压。在这种工作条件下使用的机械密封会使密封材料变脆，大气中的水蒸气会冻结在密封装置的大气侧面，摩擦副端液膜容易蒸发。特别是当介质稍有泄漏时，泄漏的液体碳氢化合物立即在大气侧蒸发，带走大量热量，机械密封环境温度急剧下降。使用橡胶或聚四氟乙烯等一般密封材料，导致密封故障、泄漏增加和失控。一些企业采用双端机械密封，在介质和大气端设置隔离室，同时通过密封油来缓解低温的影响。但是这一结构复杂，需要密封系统。根据经验，波纹管用于机械密封，主要表现为用金属波纹管和柔性石墨代替辅助密封圈，解决了DBM型。YH-604/606/609型等。
金属波纹管材料耐低温，塑性好，韧性好。-C，AM350、Carpenter20等。
选择两种特殊情况下的摩擦副材料：
对连续运转的设备，如果介质中含有较多的固体颗粒，则选择此时此时。“硬对硬”在实践中选择结构(YG6)—蕞好是YG6，一般连续运行寿命在8000h以上；
特殊石墨采用碳化钨或碳化硅作为间歇操作设备。
(3)在低温条件下，摩擦副端面的蒸发对机械密封性能有很大影响。合理选择端面比压力(主要是波纹管的压缩量，通常比通常使用的压缩量大15%～30%为宜)，机械密封部件在大气侧附近进入25℃左右的冷却水，改善摩擦副润滑环境。
高温重质油泵介质具有以下共同特点：
(1)高温：一般340～400℃；
介质粘度大：在温度下一般运动粘度为(12)～180）×10-6m/s；
介质中含有催化剂、焦炭、含砂等杂质的颗粒。
机械密封高温重油介质泵。现在各个企业都采用焊接金属波纹管机械密封。目前DBM型用途较好，XL-604/606/609型、YH-604/606/609型等。
INONEL718350波纹管材料、哈氏B、c等不锈钢；耐腐蚀高温合金等。一些波纹管采用双层结构，将其承压从2MPa提高到5MPa，有效地解决了波纹管失弹的问题。
解决方案的相关数据已经说明了波纹管中的结焦、结碳和固体颗粒，如蒸汽吹扫、摩擦副。“硬对硬”、采用外洗等，这些在一定程度上起到了很好的作用，这里就不多说了。但是由于各种因素的影响，以前提出的各种方法在实际应用中的效果并不理想。为更好地延长机械密封的使用寿命，节约资金和消耗，建议采取以下措施：
将金属波纹管设计成旋转结构，旋转波纹管机械密封具有自清洗离心功能，可减少波纹管外沉积和内结焦。
推荐使用摩擦副组对材料进行摩擦。“硬对硬”碳化钨对碳化钨(包括YG6-YG6)和碳化钨对碳化硅一般采用结构。“硬对硬”需要注意以下问题：
①确保冷却系统，禁止冷却水中断，防止端面升高，润滑膜闪蒸，减少密封端面润滑，加重磨损；
②在机械密封的安装过程中，应在密封端面浇注一些润滑油(油或黄油)。防止泵启动时密封端面因润滑不足引起的干摩擦；
③清洗外部冲洗是解决溶剂颗粒堆积的有效方法之一，但这种方法浪费了很多。各种泵的介质、温度和压力(一般要求冲洗液的压力高于介质侧压力0.07)～不同于0.12MPa，外洗系统的结构更为复杂。另外，外部冲洗设施的投资和维护成本的消耗有时会导致弊大于利，特别是一些中小企业。所以很多企业不使用油密封系统，也不设置这个系统。针对这些情况，建议采用多密封结构，如油料浆泵、回油泵等隔离介质，采用双端机械密封，隔离介质(清洁油等)充满两组密封端面。).
这种结构可以有效地延长机械密封的使用寿命，一般可以达到6万元～超过8000小时。此外，考虑以下两点：
①选用一组靠近叶轮的密封端面材料。“硬对硬”YG6-YG6等结构；可用于接近机械密封盖的一组密封端面浸铜或钒碳。—碳化钨或碳化硅石墨；
②选用的隔离介质应具有热分解温度、自燃点和高闪点(通常在260℃以上)、热氧化稳定性好，高温蒸发损失小。
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