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1、博格曼机械密封常见故障分析和处理措施张勇摘要 输油泵使用的博格曼机械密封，运行中常见故障原因分析和处理措施。关键词 机械密封 故障 分析 处理中图分类号 TH136文献标识码 B博格曼机械密封在输油泵上的应用非常广泛，机械密封的密封效果将直接影响机组的安全运行，故障严重的还将出现重 大安全事故。从机械密封的内外部条件，分析影响密封效果的几 种因素和应采取的合理措施。一、机械密封原理及要求 博格曼机械密封沿轴端面密封，它是一种旋转机械的轴封装置，指由至少一对垂直于旋转轴线的的端面在液体压力和补 偿机构弹力的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动 而构成的防止流体泄漏的装置。它的主要功用将易泄
2、漏的轴向 密封改变为较难泄漏的端面密封。广泛应用于石化行业泵、釜、 压缩机及其他类似设备的旋转轴的密封。机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。其 中动环随泵轴一起旋转，动环和静环紧密贴合组成密封面，以防 止介质泄漏。动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环 端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液 体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力，可使泵在不运转状 态下，也保持端面贴合，保证密封介质不外漏，并防止杂质进入 密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙 的作用，同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械密封 在实际运行中是与泵的其它零部件一起组合起
3、来运行的，机械 密封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系。但 是要首先保证自身的零件性能、辅助密封装置和安装的技术要 求，使机械密封发挥其应有的作用。二、博格曼机械密封故障表现及原因1.常见故障 在输油泵运行的过程当中，机械密封端面经常会出现磨损、热裂、变形、破损等情况，弹簧用久了也会松弛、断裂和腐蚀。辅 助密封圈也会出现裂口、扭曲和变形、破裂等情况。2.机械密封振动发热原因 设备旋转过程中，会使动静环贴合端面粗糙，动静环与密封腔的间隙太小，由于振摆引起碰撞从而引起振动。有时由于密封 端面耐腐蚀和耐温性能不良，或是冷却不足或端面在安装时夹 有颗粒杂质，也会引起机械密封的振动和发热。
4、3.机械密封介质泄漏原因（1）静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于不细心，往往 会使密封端面被碰伤、变形、损坏，清理不净、夹有颗粒状杂质， 或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧，机器、设备精度不够，使密封面没有完全贴合，都会造成介质泄漏。如果是轴套漏，则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。（2）周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件周期性振 动、轴向窜动量太大，都会造成泄漏。机械密封的密封面要有一 定的比压，这样才能起到密封作用，这就要求机械密封的弹簧要 有一定的压缩量，给密封端面一个推力，旋转起来使密封面产生 密封所要求的比压。为了保证这一个比压，机械密封要求泵轴不 能有太大的窜量，
5、一般要保证在 0.25mm 以内。但在实际设计当 中，由于设计的不合理，往往泵轴产生很大的窜量，对机械密封 的使用是非常不利的。（3）机械密封的经常性泄漏。机械密封经常性泄漏的原因有 很多方面。第一方面，由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。第 二方面，是辅助密封圈引起的经常性泄漏。第三方面，是弹簧缺 陷引起的泄漏。其他方面，还包括转子振动引起的泄漏，传动、紧 定和止推零件质量不好或松动引起泄漏，机械密封辅助机构引 起的泄漏，由于介质的问题引起的经常性泄漏等。（4）机械密封振动偏大。机械密封振动偏大，最终导致失去 密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不仅仅是机械密封 本身的原因，泵的其它零部件也
6、是产生振动的根源，如泵轴设计 不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力 大等原因。三、处理故障的措施 如果机械密封的零件出现故障，就需要更换零件或是提高零件的机械加工精度，提高机械密封本身的加工精度和泵体其 他部件的加工精度对机械密封的效果非常有利。为了提高密封 效果，对动静环的摩擦面的光洁度和不平度要求较高。动静环的 摩擦面的宽度不大，一般在 27mm。1.机械密封振动、发热的处理 如果是动静环与密封腔的间隙太小，就要增大密封腔内径或减小转动外径，至少保证 0.75mm 的间隙。如果是摩擦副配对 不当，就要更改动静环材料，使其耐温，耐腐蚀。这样就会减少机 械密封的振动和发热
7、。2.机械密封泄漏的处理 机械密封的泄漏是由于多种原因引起，我们要具体问题具体处理。为了最大限度的减少泄漏量，安装机械密封时一定要严 格按照技术要求进行装配，同时还要注意以下事项。（1）装配要干净光洁。机械密封的零部件、工器具、润滑油、维护与修理輮輭设备管理与维修图 1铝电解槽上部结构件吊运重力平衡问题探讨张国红王正有摘要 大型铝电解槽上部金属结构件的吊运过程是槽大修工作的重点和难点，解决好 300kA 槽上部吊运中的重力平衡问题，提高吊运过程的平稳性、可靠性和安全性，是确保槽大修工作安全有序的重要前提。关键词 铝电解槽 结构件 重力平衡可靠性B中图分类号文献标识码TQ151.15一、前言电解
8、槽是铝冶炼过程的关键设备，自从 1886 年发明冰晶 石-氧化铝熔盐电解法一百多年来，铝电解的工艺技术从 2060kA 的小型自焙槽向着 500kA 的大型预焙阳极电解槽发展， 一般设计寿命为 4 年左右。通过技术创新可以使其不断延长，但 对已经进入槽大修周期的大型预焙阳极电解槽，如何根据厂房 具备的实际条件，把重达 30t 左右的电解槽槽上部金属结构件 平稳、可靠、安全的吊运到修理厂房内快速修复，缩短修理时间 尽快投入生产，降低生产成本增加经济效益，是槽大修员工必须 解决的一项重要技术难题。二、问题现状从大型电解槽槽上部金属结构件形状分析，300kA 槽上部 金属结构件 A 面共有 5 根导
9、电悬臂软母线连接，重量近 3t，使 得 A、B 两面向下重力不平衡。吊运时槽上部重心上移，用两台 多功能行车四钩联动方式，存在倾翻的重大危险因素。此金属结 构件总长 15.62m，加上自重、料箱、料管内氧化铝在一起，整套 部件重量达到 30t 左右，在吊运过程中还受到强磁场外力的影 响，给吊运工作的平稳性、可靠性与安全性带来了较大的难度， 将直接影响到槽大修整体工作的顺利开展，只有针对 300kA 电 解槽槽上部金属结构件的特点和具备的吊运条件，采取一些有效的控制措施才可能做到安全平稳吊运。图 1 是 300kA 铝电解槽上部 结构。三、力学分析及适 宜的吊运措施对于大型金属结构 件，要提高吊
10、运过程的 刚度与平稳性，在已经 设计制作好的 300kA 槽 上部结构上采用改变材 料材质与几何截面形状来提高抗弯强度的方法是不可能的了，但要对它进行力学分析， 然后采取适宜的吊运措施，确保安全性是必须的。1.力学分析原理（1）通过查阅弯曲应力强度条件的技术资料可知：“大型金 属构件梁的刚度与最大弯矩，当载荷（重力）一定时，梁最大弯矩 值的大小与梁的跨度长短有关，故适当减小支座之间的距离，能 够有效地降低最大弯矩值”。根据这一理论，作支座载荷分散与 弯矩值原理关系（图 2），当梁受到的总载荷 P 相等时，随着支座!揩拭材料要十分干净。动静环的密封端面要用柔软的纱布揩拭。（2）修整倒角倒圆。轴、
11、密封端盖等倒角要修整光滑，轴和端 盖的有关圆角要砂光擦亮。（3）装配辅助密封圈时，橡胶辅助密封圈不能用汽油、煤油 浸泡洗涤，以免胀大变形，过早老化。动静环组装完后，用手按动 补偿环，检查是否到位，是否灵活;弹性开口环是否定位可靠。动 环安装后，必须保证它在轴上轴向移动灵活。3.泵轴窜量大的处理 合理地设计轴向力的平衡装置，消除轴向窜量。为了满足这一要求，对于多级离心泵，设计方案是:平衡盘加轴向止推轴承， 由平衡盘平衡轴向力，由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。4.增加辅助冲洗系统 密封腔中密封介质含有颗粒、杂质，必须进行冲洗，否则会因结晶的析出，颗粒、杂质的沉积，使机械密封的弹簧失灵，如果 颗粒
12、进入摩擦副，会导致机械密封的迅速破坏。因此机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的，它可以有效地保护密封面，起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。5.泵振动的处理措施 在泵产品的制造装配过程中，严格按标准和操作规程去执行，消除振动源。泵、电机、底座、现场管路等辅助设备在现场安 装时，要严格把关，消除振动源。以上阐述了博格曼机械密封在输油泵运行过程中出现的各 种故障，并对产生的原因进行了分析，提出了处理措施。当机械 密封出现故障时，首先要考虑机械密封本身的影响因素，然后还 要考虑机械密封外部的一些影响因素，要考虑到泵的其它零部 件及辅助系统对机械密封运行产生的影响，采取正确措施不断提高博格曼机械密封的运行效果。W11-z053作者通联：鲁宁输油管理处E-mail：山东邹城市 273500编辑 利 文维护与修理设备管理与维修輯輭