电厂给水泵机械密封的应用及故障分析

电厂给水泵机械密封的应用及故障分析

王海

通辽发电总厂有限责任公司 内蒙古通辽市 028000

摘要： 机械密封具有使用寿命长、可靠性高、泄漏量小等诸多优点,目前已经被广泛运用于压缩机、反应釜、泵等设备中。做好电厂锅炉给水泵的机械密封,无疑能够确保其实现有序、稳定、安全运行。为此,文章首先阐述了机械密封工作原理,分析了机械密封在电厂锅炉给水泵的应用优势及安装方式,然后在此基础上剖析了电厂锅炉给水泵机械密封的泄漏原因及对策,探讨电厂锅炉给水泵机械密封的常见误区。

关键词：电厂；锅炉给水泵；机械密封；应用；故障分析

        引言

        机械密封在现代流体机械中广泛应用，特别是在泵体的机械密封中。机械密封技术比传统的填料密封更可靠，使用寿命长，维修周期长，具有广泛的应用范围，因此受到重视和推广应用。但当机械密封泄漏，维修人员必须在控制相关技术的基础上，结合机械密封断层的实际情况，分析问题的原因，以便采取适当的措施，延长使用寿命，节省资源，提高经济效益。

1机械密封工作原理

        电厂锅炉给水泵的机械密封主要由两个密封元件共同组成，分别是动环与静环，两者的表面光洁度都较高，且能够紧密地贴合在一起。机械密封端面的平面度通常处于0.0009ram的数量级，若材质为非金属，那么其粗糙度为0.04urn；若材质为金属，那么其粗糙度为0.02urn。动环与静环在密封作业时会相互转动作用，硬质合金、碳化硅、石墨等均是密封元件常用的材料。在密封介质、弹簧力的作用下，两个密封元件的表面通常都会出现一定值的压力，该压力会紧紧地将两者密封端面贴合在一起，而且还会形成一层液体薄膜，既可用于润滑动环与静环，又可实现对轴端的密封。基于电厂锅炉给水泵的机械密封结构而言，一旦电厂锅炉给水泵运行，那么机械密封也会随之而转动，且液体膜与动环(处于旋转状态)会出现强烈的摩擦，摩擦所产生的热量会在短时间内迅速让液体膜的温度升高，甚至还有可能会让局部液体膜温度高于其沸点，进而汽化液体膜，导致液体膜出现较大程度的破坏，动环与静环也就由原来的润滑状态变为干摩擦，持续时间一长，就会导致机械密封失效。

2电厂锅炉给水泵机械密封的应用及故障处理

        2.1机械密封安装防泄漏要点

        ①压盖端面间隙均匀，一般不大于0.05毫米。

        ②压盖与轴（轴套）配合间隙（同心度），偏差一般不大于0.02毫米。

        ③弹簧压缩量根据规定，一般要求误差小于2.00毫米。

        ④动环安装后进行活动检查：确保其转动灵活，动环回弹灵活。

        2.2静试泄漏对策

        在顺利安装电厂锅炉给水泵之后，通常需采用灌水静试的方式来检查机械密封是否存在着泄漏问题。基于泄漏量的大小，可将故障类型分为间歇性泄漏故障、持续性泄漏故障、严重性泄漏故障等。其中，间歇性泄漏故障的泄漏量较小，主要是由于电厂锅炉给水泵的转子轴向窜动量过大而导致。对此，可通过合理调整电厂锅炉给水泵的轴向窜动量，来确保机械密封的可靠性与安全性。若持续性泄漏故障，则要判断到底是密封腔装配面导致的泄漏，还是端面导致的泄漏。若在运行时发生严重性泄漏故障，那么需要在第一时间根据压力及振动检查电厂锅炉给水泵是否出现气蚀现象，摩擦副元件是否出现断裂现象。

        2.3据实际情况制定维修方案

        (1)是否更换新的机械密封。值得肯定的一点是，一般情况下使用新机械密封的效果肯定好于旧的，但若是新机械密封的质量或材质选择出现了问题，会造成配合尺寸方面的误差，直接影响机械密封的密封效果。在某些特殊的介质中，如果静环没有太大磨损，建议不要更换，因为静环在端盖座中长时间处于静止状态，使一些结晶体和杂质沉积，会起到较好的密封性。

        (2)是否需要立即拆开。应该仔细检查水泵，查找渗漏的原因，因为有时并不是机械密封出现故障，而只需调整运行状况或适当调整密封位置即可消除渗漏，这样既节约成本，又减少了拆修后带来的其他新问题。

        (3)是否需要更换机械密封部分零配件。仔细检查机械密封部分的相关配件，如故没有损坏等现象即可适当调整一下，无需更换，如果出现损坏，只需更换新配件即可，这极大地降低了购买整套机封进行更换的成本。

        2.4对密封副端面的泄露问题进行预防

        密封端面之间出现的泄露现象也会有安装操作失误的原因，例如在进行安装时并没有根据图纸设计的规定尺寸进行安装，导致端面变形，所以在进行安装时一定要根据图纸的设计要求来进行，出现问题要重新安装，发现端面变形时及时更换合格的零部件。与此同时要检查密封环端面和压盖端面的距离是否一致，然后再检查防转销有没有进入到密封环的凹槽中去，有没有顶到凹槽的底部。

        对于碳石墨环来讲，它的弹性模量比较低，容易变形，它变形的原因大都是因为箱体的内部存在着金属的碎片或者是污垢，局部受载，合成的橡胶形圈容易在介质中产生膨胀，使其体积变大，碳环受到了压力便会致使端面产生变形。造成端面变形的原因还包括端面的分离，温度的变化引起介质结晶或者是积垢致使端面不能够很好地进行贴合。所以对此便应该进行清洁，将其中存在的碎片杂质以及污垢等清除，根据介质的不同性质更换0形圈，使用耐腐蚀性的材料进行防腐。

        机械密封泄露的原因还有可能是密封副端面不平整（分离）或者是进行操作时对密封副端面产生了损坏。解决这种情况的办法通常采用对密封副端面重新进行抛光处理或者是重新更换密封环。同轴度的误差同样会导致端面分离，产生同轴度误差的原因通常为：安装对中调整不良，对各零件进行加工时没有采取精度加工而造成误差，连接螺栓的中轴线产生了偏差以及加工后产生的一些偏差变形等。

        安装完机械密封部件之后应该对轴径跳动和端面跳动进行测量。若出现端面的接触压力不够的情况，可能是因为轴套和密封圈之间产生比较大的摩擦阻力而致使闭合减小，合成橡胶0形圈的溶胀造成了密封环出现滞停，从而引起了端面压力的不足。

3锅炉给水泵的日常维护措施

        3.1建立完善的维护管理体系

        在对给水泵进行日常维护管理的过程中，首先要建立完善的维护管理体系，才能保证各项维护措施落到实处。企业要根据实际生产情况以及锅炉设备运行过程中的负荷状况，制定严格的给水泵检修计划，对给水泵检修养护时间进行确定。并且制定完善的管理制度，规范检修作业的流程和内容，才能实现检修的目的。而且要对检修人员的日常操作进行约束和管理，避免因为检修人员的操作失误，引发给水泵的故障问题。

结束语

        在电厂的锅炉给水泵当中有效地去使用机械密封，可以促使电厂的整体运行效率及质量大幅度提高。对机械密封的整个过程中或将发生的故障以及具体的预防、处理措施，也要熟练掌握，继而可以采取相应的有效措施，让机械密封得以长期地、稳妥运转，最后促使机械密封的实际安全性以及稳定性、效益均可大幅度提高。

参考文献：

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