機械密封的故障分析及質量要求

一、機械密封的故障分析方法

機械密封的故障分析的必要性

國內外的統計表明，機械密封故障占離心泵故障的50%～70%，機械密封故障中老化性故障占10%～30%，絕大部分屬于事故性故障，事故性故障是分析研究故障的對象。

做好故障分析

進行故障分析的入員要具備兩個條件，一是有一定的基礎知識；二是有豐富的實踐經驗，此外，還要熱愛本職工作，深入現場實際親自開展故障分析。

做好機泵維修記錄和故障分析記錄

應建立機泵運轉臺帳、機泵維修臺帳和密封、故障登記錄等記錄表，按時準確地記錄維修臺帳及密封失效現象、失效部位、失效時間及壽命，原因分析和改進措施。

資料收集

正確地判斷來源與周密地調查研究。這個調查過程就是對現場狀況詢問、觀察、檢查及必要的測試。即收集現場資料（包括對歷史的維修記錄及設備檔案資料的了解和研究），還要注意資料的真實性和完整性，深入細致地進行現場觀察、防止主觀臆斷和片面性。

綜合分析

對資料歸納整理、抓住主要問題作出初步診斷，在維修實踐中驗證診斷，對故障的認識需要經過實踐、認識、再實踐、再認識的過程。在技術上精益求精，不斷地提高對故障的認識，在分析故障時要作好記錄、保存好損壞的密封件。一般機械密封故障分析時常見的外部情況也可直接校正或最后作為故障診斷的方向。

密封拆卸時保持零件的原貌，不要損壞，分析和檢查全部零件，清洗后再檢查磨損情況。故障分析主要內容就是通過對摩擦副（或磨損）痕跡、磨損程度、位置大小的分析確定事故原因并制訂改進措施。

二、一般故障診斷的方法——目測檢查和故障判斷

通常失效原因最好的、最重要的標志從目測檢查開始，一旦原因確定，有效解決辦法通常也就清楚了。必須注意：若征兆或跡象在拆卸時丟掉，就無法追回。為了避免關鍵信息丟失的危險性，應注意下列失效模式：

①  外部征兆；

② 拆卸前檢查結果；

③ 拆卸后檢查結果；

④ 各密封元件的目測檢查結果。

故障分析主要是通過診斷（經驗的和檢測的）確定故障的部位，再經過調整或修換進行排除。正確的診斷是預防和排除故障的基礎。診斷是維修入員將通過現場觀察、詢問、檢查及必要測試所收集的資料進行綜合、分析、推理和判斷，對設備的故障作出合乎實際的結論的過程，也是透過故障的現象去探索故障的本質，從感性認識提高到理性認識，又從理性認識再回到維修實踐中去的反復認識的過程。

三、明確機械密封的技術要求

機械密封的自由度

機械密封有三個自由度，即軸向移動、徑向移動及繞軸轉動，控制三個自由度主要措施是提高機械密封的安裝精度，機械密封安裝中，端面平直度與轉軸軸線的垂直度最為重要。這常常是造成機械密封泄漏的主要原因之一。

密封的振動

機械密封的泄漏大部分是從摩擦副面泄漏和密封圈泄漏的。所以有必要檢査軸與密封腔、密封壓蓋、軸套與軸等一系列安裝精度和加工精度。

① 軸的直線度一般不大于0.05mm。

② 軸對密封腔的水平竄動（指多段泵安裝后）用打表法完成。

③ 密封軸套與軸間隙δ：0.04～0.06mm(指機械密封）。

④ 軸的偏心。利用抬軸法檢査，當讀數大于0.05mm表明軸承發生磨損。

⑤ 聯軸器找正，驅動端與軸間的找正，應定期檢查，這是很重要的。

⑥ 熱態和冷態找正的檢查特別是泵的流體溫度高于80℃,運轉幾個小時以后，一旦停車應立即找正檢查，如有必要須重新找正。

⑦ 密封零件，無論從制造精度上和安裝精度上，都要求很嚴格，安裝不當會影響機械密封的性能，嚴重會導致密封失效，因此，必須在安裝中加以特別的注意。

⑧ 安裝前的準備工作及注意事項，檢查機械密封型號、規格，特別是機械密封的質量是否合格。

⑨ 靜環尾部與防轉銷頂部應保證1～2mm的間隙，以免緩沖失效。檢查彈簧旋向，蘆簧旋向應與軸的旋向相同，如果方向搞錯傳動就會失敗。

⑩ 機械密封在正常工作狀態下的安裝尺寸。檢查機械密封的安裝尺寸是否與圖紙一致，檢查壓縮長度允差一般為士0.5mm。

?  壓蓋。壓蓋螺釘不能擰得太緊以免發生靜環變形造成泄漏。這一點很重要，如果有四個螺釘最好按1、3、4、2的順序擰緊。

?  彈簧壓縮量一定要按規定進行，不允許有過大或過小的現象。誤差允許士2mm(指大彈簧密封)，小彈簧密封和波紋管密封誤差允許±0.5mm。彈簧旋向應與軸轉動方向一致。

?  動環安裝后必須保證動環能在軸上或軸套上靈活移動。為了使轉子平衡運轉時不產生較大的振動，安裝時應注意以下幾點：轉子的徑向跳動，葉輪口環不超過0.06～0.10mm，軸套等部位不超過0.04～0.06mm,葉輪找平衡。

?  密封箱與軸的同軸度0.l0mm。

?  密封箱與軸的垂直度0.l0mm。

?  轉子的軸向竄動0.30mm。

?  壓蓋與密封腔配合支口同軸度0.l0mm。

?  工作溫度下泵與電機的同軸度：軸向0.08mm，徑向0.10mm。

四、機械密封的質量檢查

高質量的機械密封必須有良好的密封性能、泄漏量小和使用的耐久性。

① 機械密封的質量檢查。首先檢查密封動靜環的平直度，一般機械密封的平面的平直度應在0.0006～0.0009mm。光學平晶檢查2～3個干涉帶，如果不合格必須研磨平后才可使用。動靜環兩端面平行度0.02～0.03mm。

② 密封彈簧的質量檢查。首先檢查彈簧的高度必須符合設計要求，同一密封小彈簧自由高度差不大于0.5mm，兩面磨平后，放在平板上不允許搖動。

③ 波紋管密封的質量檢查。外觀及尺寸的檢查，焊縫應無熔合及氣孔等缺陷，焊縫光滑均勻、應無明顯的焊瘤、波紋管的平行度在0.5mm。波紋管的剛度值在彈簧測試機檢查在190～250N之間。這樣才能保證密封的端面比壓。

④ 機械密封圈的檢查。橡膠圈截面圓整，表面光滑、無凹凸不平等缺陷。

五、機械密封的試車和運行

如果要求機械密封不僅有理想的使用壽命，同時又有最小的泄漏率，就要對密封進行精心的設計和安裝，而且還要有正確的試車程序、操作規程和操作規范。試車的主要目的是確保密封在開車時不會出現干摩擦現象，以便在運轉中建立起良好的潤滑狀態。