摘要：機械密封技術以泄漏量小、功耗低、壽命長、無需經常檢修、使用范圍廣、性能可靠等原因廣泛應用于輕工造紙及污水處理企業工業泵中。泵用機械在運行時因為機械密封泄漏造成物料損失，環境污染、停機檢修甚至系統停車，對企業設備長周期運行產生系統風險，所以，提高機械密封有效性對污水處理廠設備管理尤為重要。本文就污水處理泵用機械密封失效進行分析并提出解決方案。
關鍵詞：污水處理；泵用機械；密封失效；解決方案
1 污水處理泵用機械密封失效分析
1.1 安裝靜試時泄漏
機械密封安裝調試好后，進行靜試時，如泄漏量較小，多為動環或靜環密封圈存在問題，如泄漏量較大，則動、靜環摩擦副有問題。根據現場維修經驗造成這些往往是機械密封在安裝時由于不細心，往往會使密封端面被碰傷、變形、損壞，清理不凈、夾有顆粒狀雜質，或是由于定位螺釘松動、壓蓋沒有壓緊，機器、設備精度不夠，使密封面沒有完全貼合，都會造成介質泄漏。
1.2 試運轉時出現的泄漏
在實際工作中，試運轉時機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，主要是動、靜環摩擦副受破壞引起的。如①安裝機械密封時壓縮量過大，導致摩擦副端面嚴重磨損、擦傷等；②工作介質中有顆粒狀物質，運轉中進入摩擦副，擦傷動、靜環密封端面；③動環密封圈過緊，彈簧無法調整動環的軸向浮動量；④靜環密封圈過松，當動環軸向浮動時，靜環脫離靜環座；
1.3 正常運轉中突然泄漏
離心泵在運轉中突然泄漏少數是因正常磨損或已達到使用壽命，而大多數是由于工況變化較大或操作、維護不當引起的。①抽空、氣蝕或較長時間憋壓，導致密封破壞；②對泵實際輸出量偏小，大量介質泵內循環，熱量積聚，引起介質氣化，導致密封失效；③回流量偏大，導致吸人管側容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，損壞密封；④對較長時間停運，重新起動時沒有手動盤車，摩擦副因粘連而扯壞密封面；⑤介質中腐蝕性、聚合性、結膠性物質增多；⑥環境溫度急劇變化；⑦工況頻繁變化或調整；⑧突然停電或故障停機等。離心泵在正常運轉中突然泄漏，如不能及時發現，往往會釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。
2 污水處理泵用機械密封失效的解決方法
2.1 正確選型
正確地選擇泵用機械密封型式，能有效地增加設備運行的時間。于石化企業而言，常用的高溫熱油泵有很多種。它們的主要特點是：使用的溫度比較高，可達到350攝氏度左右，介質的黏度比較大。一般采用金屬波紋管機械密封。波紋管的組件材料可以選用特種的耐高溫合金材料。高溫泵用機械密封對于波紋管的組件材料要求高，最好選用耐高溫的合金材料。但是很多企業為了降低成本，只是選擇了普通材料，所以，在高溫的情況下很容易發生失去彈性的情況。除此之外，還要防止波紋管出現扭斷的情況，在一些減壓裝置中，系統通常會負壓，密封環內如果利用硬質合金進行配對，端面會因為缺少潤滑的因素而使得波紋管組件出現扭斷的情況。
2.2 提高抗腐蝕能力
（1）材料選擇上，凡是與輸送介質相接觸的密封零件的材料，要求比輸送該介質的泵的過流部件的材質高一級。同時應根據所輸送介質的類別合理選擇材質搭配。（2）清除雜質。密封液中的雜質、磨損物、管路中的鐵銹等固體物在運轉過程中起磨蝕劑的作用，易將密封端面磨壞。因此，必須經常地清除掉這些雜質，保持密封液的潔凈。（3）優化結構。在結構上，當輸送強腐蝕流體時，可采用外裝式或雙端面密封結構，以減輕腐蝕對密封件的影響，因為這種密封不直接接觸工藝流體介質或者與介質接觸的零件數較少。（4）金屬保護層。金屬保護層是將具有陰極或陽極保護作用的金屬或合金，通過電鍍、噴鍍、化學鍍、熱鍍和滲鍍等方法，在需要防護的密封金屬零件表面形成金屬保護層或膜，來隔離金屬與輸送介質的接觸，或利用電化學的保護作用使金屬得到保護，以預防腐蝕。
2.3 加強機械密封的運行管理
（1）在泵啟動前，要進行充分地排氣，以確保密封腔內有充足的液體。在輸送凝固介質時，要利用蒸汽將密封腔加熱使得介質溶化。如果泵用機械在啟動后，發現有泄漏的現象，應該對其再觀察一段時間，在持續運行了4個小時之后依舊有泄漏情況，相關工作人員應該立即停泵運行。（2）對機械密封和其輔助的封油裝置以及管線的安裝情況進行檢查，看其是否符合安裝的要求，密封的輔助系統是否可以投入使用。（3）當泵用機械停止運行后，不能馬上將封油腔以及端面密封的冷卻水停止運行，正確的操作步驟是等密封處的油溫下降到低于80攝氏度時再將冷卻水關停，避免損壞了密封的零件。（4）泵用機械操作壓力應該處于平穩的狀態，壓力的波動應該不超過0.1MPa。在泵用機械運行過程中，防止機械出現抽空的情況，從而造成密封面形成摩擦而使得密封泄漏。
3 污水處理泵用機械密封維護、檢修中應注意的問題
（1）潤滑。對機械密封端面應進行適當潤滑，這樣可減少磨損和延長壽命，部分摩擦熱也可由潤滑劑帶走。一般潤滑劑可由介質本身承擔，因此密封端面（動環、靜環）間彈簧壓力不應過大。（2）沖洗冷卻。泵用機械密封工作使端面上產生的熱量應及時傳遞出去，否則端面間的液膜就會氣化而形成干摩擦，必須考慮沖洗冷卻措施。一般沖洗冷卻液采用內部密封介質，也可采用外部供水冷卻沖洗。在機械密封使用中應絕對保證沖洗冷卻液的供應及沖洗冷卻液的暢通，必要時應定期清理。（3）舊密封更新。相對而言使用新機械密封的效果好于舊的，但新機械密封的質量或材質選擇不當時，配合尺寸誤差較大會影響密封效果；在聚合性滲透性介質中，靜環如無過度磨損，還是不更換為好。因為靜環在靜環座中長時間處于靜止狀態，使聚合物和雜質沉積為一體，起到了較好的密封作用。（4）密封拆修。一旦出現機械密封泄漏不要急于拆修，其實，有時密封并沒有損壞，只需調整工況或適當調整密封就可消除泄漏。這樣既避免浪費又可以驗證自己的故障判斷能力，積累維修經驗提高檢修質量。
4 結束語
綜上所述，提高機械密封有效性，要根據機械設備的實際情況，針對機械設備的裝置要求，正確選型、認真進行精度檢查，規范安裝，要嚴格按操作規范進行操作，及時維護保養。從而減少機械密封泄漏的情況，有效地降低故障的發生率。
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（作者單位：中原環保股份有限公司）
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