水泵机械密封常见漏水现象及对策

水泵机械密封漏水是水泵故障中的常见问题，因此机械密封被视为水泵部件中的关键易损件。此外，对于包含压力系统的水泵设备，定期进行安全阀检测也是保障设备安全运行的重要环节。在选型时，必须确保机械密封材质与用户输送的液体介质相适配。通常，水泵出厂时配备的是氟橡胶或丁晴橡胶机械密封，但对于腐蚀性较强的介质，则应选用四氟材质的机械密封以确保耐用性。

机械密封，这一防止流体泄漏的装置，由至少一对垂直于旋转轴线的端面组成。机械密封通过这些端面保持贴合并滑动，是水泵防止流体泄漏的关键装置。在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的共同作用下，这些端面在辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动。无论是自吸泵、离心泵还是QW潜水排污泵，机械密封都是其漏液的主要原因。了解机械密封的原理和漏液原因，对于解决水泵漏液问题至关重要。

常见渗漏现象及原因分析

1. 小型潜污泵机封渗漏

在小型潜污泵中，机封渗漏是一个常见的问题，导致磨轴现象的出现。这种现象主要由以下原因造成：首先，BIA型双端面机械密封在反压状态下工作不佳，介质中的颗粒和杂质容易侵入密封面，从而造成密封失效。其次，磨轴的主要部件是橡胶波纹管，当上端密封面润滑不良时，动静环之间的摩擦力矩会超过橡胶波纹管与轴之间的传递转矩，导致相对转动。最后，动、静环辅助密封件可能因污水中的弱酸、弱碱腐蚀而失去弹性，甚至腐烂，无法发挥其应有的功能。

针对这些问题，我们可以采取以下解决措施：首先，确保下端盖和油室的清洁，避免使用不清洁的润滑油。其次，要保证机封油室腔内的油面线高于动静环密封面，以改善润滑条件。最后，根据使用介质的不同，选用适合结构的机封。对于高扬程泵，可能需要重新设计机封结构；对于腐蚀性介质，应选择耐弱酸、弱碱的氟橡胶，并确保机封静环配备防转稳销。

2. 周期性渗漏原因分析

当泵转子轴向窜动量过大，或辅助密封与轴的过盈量过大时，动环在轴上的移动会受到限制。一旦泵发生翻转或动、静环出现磨损，就难以获得必要的补偿位移。如果密封面的润滑油量不足，会导致干摩擦或密封端面被拉毛。此外，转子的周期性振动也可能导致渗漏。

解决方法包括：在安装机械密封时，应确保轴的轴向窜动量控制在0.1mm以内，同时合理调整辅助密封与轴的过盈量。同时，确保油室腔内的润滑油面高度高于动、静环的密封面，以提供必要的润滑。需要依据维修标准，检查并纠正定子与上、下端盖的对中问题，以及叶轮和主轴的平衡状态。

3. 压力因素导致渗漏

当机械密封面临较高的压力时，如果密封端面无法有效承受这种压力，就可能发生渗漏。这通常是因为弹簧比压力及总比压设计过大，导致密封腔内压力超过3MPa时，密封端面比压过大，难以形成液膜，进而造成密封面磨损严重、发热量增多，最终引发密封面热变形。

解决方法：在装配机械密封时，应严格按照规定压缩弹簧，确保压缩量适中。对于高压环境下的机械密封，需采取特别措施来应对，建议选用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料，并强化冷却和润滑措施。

4. 介质引发的渗漏问题

在泵的运行过程中，若所抽送的介质中含有颗粒状杂质或腐蚀性成分，这些介质可能会对机械密封造成磨损或腐蚀，从而引发渗漏。此外，若介质本身的粘度或密度发生变化，也可能对机械密封的稳定性造成影响，进而导致渗漏问题。

应对措施包括：对泵所抽送的介质进行充分的过滤和净化处理，以减少杂质和腐蚀性成分对机械密封的损害。同时，还需定期检查和更换机械密封件，以确保其性能的稳定性和持久性。

机械密封渗漏解决方案

改善建议与措施

为了减少渗漏并提高机械密封的耐用性，建议采用耐腐蚀材料、加强润滑以及优化设计和安装。这些措施能够帮助应对介质中的腐蚀和磨损，延长机械密封的使用寿命。

设计与安装注意事项

机械密封的设计、选择及安装过程中，若存在不合理之处，同样会影响其密封效果。例如，弹簧压缩量需严格遵循规定，既不可过大也不可过小，误差应控制在±2mm以内。安装动环密封圈的轴（或轴套）端面及安装静环密封圈的密封压盖（或壳体）端面，都应进行倒角并修光处理，以防止装配时碰伤动静环密封圈。

机械密封作为一种高精密部件，其设计、机械加工及装配质量都至关重要。在使用过程中，需综合考虑各种因素，确保机械密封能够满足不同泵的技术要求、使用介质要求，并提供充分的润滑条件，从而保证其长期可靠运行。

机械密封亦称端面密封,其有一对垂直于旋转轴线的端面,该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下,依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合,并相对滑动,从而防止流体泄漏。

一、常见的渗漏现象

机械密封渗漏的比例占全部维修泵的50%以上,机械密封的运行好坏直接影响到水泵的正常运行,现总结分析如下。

1.周期性渗漏

(1)泵转子轴向窜动量大,辅助密封与轴的过盈量大,动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转,动、静环磨损后,得不到补偿位移。

对策:在装配机械密封时,轴的轴向窜动量应小于0.1mm,辅助密封与轴的过盈量应适中,在保证径向密封的同时,动环装配后保证能在轴上灵活移动(把动环压向弹簧能自由地弹回来)。

(2)密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

对策:油室腔内润滑油面高度应加到高于动、静环密封面。

(3)转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡,汽蚀或轴承损坏(磨损),这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。

2.小型潜污泵机封渗漏引起的磨轴现象

(1)715kW以下小泵机封失效常常产生磨轴,磨轴位置主要有以下几个:动环辅助密封圈处、静环位置、少数弹簧有磨轴现象。

(2)磨轴的主要原因:①BIA型双端面机械密封,反压状态是不良的工作状态,介质中的颗粒、杂质很容易进入密封面,使密封失效。②磨轴的主要件为橡胶波纹管,且是由于上端密封面处于不良润滑状态,动静环之间的摩擦力矩大于橡胶波纹管与轴之间的传递转矩,发生相对转动。③动、静环辅助密封由于受到污水中的弱酸、弱碱的腐蚀,橡胶件已无弹性。有的已腐烂,失去了应有的功能,产生了磨轴的现象。

(3)为解决以上问题,现采取如下措施:①保证下端盖、油室的清洁度,对不清洁的润滑油禁止装配。②机封油室腔内油面线应高于动静环密封面。③根据不同的使用介质选用不同结构的机封。对高扬程泵应重新设计机封结构,对腐蚀性介质橡胶应选用耐弱酸、弱碱的氟橡胶。机封静环应加防转销。

二、由于压力产生的渗漏

(1)高压和压力波造成的机械密封渗漏由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa时,会使密封端面比压过大,液膜难以形成,密封端面磨损严重,发热量增多,造成密封面热变形。

对策:在装配机封时,弹簧压缩量一定要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,高压条件下的机械密封应采取措施。为使端面受力合理,尽量减小变形,可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料,并加强冷却的润滑措施,选用可*的传动方式,如键、销等。

(2)真空状态运行造成的机械密封渗漏泵在起动、停机过程中,由于泵进口堵塞,抽送介质中含有气体等原因,有可能使密封腔出现负压,密封腔内若是负压,会引起密封端面干摩擦,内装式机械密封会产生漏气(水)现象,真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异,而且机械密封也有其某一方向的适应性。

对策:采用双端面机械密封,这样有助于改善润滑条件,提高密封性能。

三、由于介质引起的渗漏

(1)大多数潜污泵机械密封拆解后,静环和动环的辅助密封件无弹性,有的已经腐烂,造成了机封的大量渗漏甚至有磨轴的现象。由于高温、污水中的弱酸、弱碱对静环和动环辅助橡胶密封件的腐蚀作用,造成了机械渗漏过大,动、静环橡胶密封圈材料为丁腈-40,不耐高温,不耐酸碱,当污水为酸性碱性时易腐蚀。

对策:对腐蚀性介质,橡胶件应选用耐高温、耐弱酸、弱碱的氟橡胶。

(2)固体颗粒杂质引起的机械密封渗漏如果固体颗粒进入密封端面,将会划伤或加快密封端面的磨损,水垢和油污在轴(套)表面的堆积速度超过摩擦副的磨损速度,致使动环不能补偿磨耗位移,硬对硬摩擦副的运转寿命要比硬对石墨摩擦副的长,因为固体颗粒会嵌入石墨密封环的密封面内。

对策:在固体颗粒容易进入的位置应选用碳化钨对碳化钨摩擦副的机械密封。

四、因其他问题引起的机械密封渗漏

机械密封中还存在设计、选择、安装等不够合理的地方。

(1)弹簧压缩量一定要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,误差±2mm,压缩量过大增加端面比压,摩擦热量过多,造成密封面热变形和加速端面磨损,压缩量过小动静环端面比压不足,则不能密封。

(2)安装动环密封圈的轴(或轴套)端面及安装静环密封圈的密封压盖(或壳体)的端面应倒角并修光,以免装配时碰伤动静环密封圈。

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