高温水泵机械密封失效的分析及解决措施

2020-09-24

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高温水泵机械密封在运行过程中经常泄漏，导致机械密封失效。从机械密封材料的选择，端面压力，冷却水水质等方面分析了高温水泵机械密封的失效原因，提出了延长机械密封使用寿命的解决方案。高温水泵机械密封的故障分析如下：

（1）动环的密封面严重磨损，这可能是由于端面的比压力PC过高所致， PCV值超过允许值[PCV]。当机械密封结构恒定且密封介质压力恒定时，只有弹簧比压力PSP才能确定端面比压力PC。因此，密封端面的较高比压力可能导致密封表面磨损的原因之一。

（2）冷却水室严重淤积，冷却水不足，甚至无法冷却，密封面之间的液膜汽化，导致密封面变质和辅助密封圈老化。结垢的形成是加热后原水温度升高，加热到约80度时可溶性Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2开始沉淀，Ca（HCO3）2和Mg（HCO3）2沉淀在内壁上形成水垢。

高温水泵机械密封失效的分析及解决措施

（3）当密封腔的温度过高时，动环的密封环与轴套一起被热软化，导致可动环无法沿轴向自由浮动，从而补偿活动环的磨损或位移。这是导致轴密封件大量泄漏导致飞溅的主要原因。

高温水泵机械密封失效的改进措施：动环由氧化铝陶瓷制成，具有较高的硬度和耐磨性，但耐热冲击性和脆性较差。如果泵体振动或转子轴向移动，则经常会引起密封面裂纹；另外，密封面的温差大也容易引起应力集中和密封面开裂。因此，动环由硬质合金YG6制成，具有很高的韧性和刚度，以及良好的耐磨性。适用于密封高温水介质，对动环座进行后处理并镶嵌动环。为了保证密封性能，在对辅助密封环进行故障分析的基础上，辅助密封环需要具有良好的弹性和耐高温性，动环密封环采用O型氟橡胶密封环。由于碳石墨具有良好的自润滑性能和高温操作能力，因此静态密封表面仍保留有碳石墨，并且静态密封环也同意使用氟橡胶。