660MW汽动给水泵机械密封频繁泄漏检修实践分析
2018-12-20 1.概述
某电厂3×660MW机组给水系统配置二台汽动给水泵，汽动给水泵出力为机组额定容量的50%。正常时，启动二台汽动给水泵即能满足机组带额定负荷连续运行的要求。给水泵是火力发电厂中Z重要的一种水泵，能否可靠地向锅炉连续供给具有足够压力，流量和相当温度的给水，直接关系到锅炉设备的安全。
某电厂3×660MW机组给水系统配置二台汽动给水泵，汽动给水泵出力为机组额定容量的50%。正常时，启动二台汽动给水泵即能满足机组带额定负荷连续运行的要求。给水泵是火力发电厂中Z重要的一种水泵，能否可靠地向锅炉连续供给具有足够压力，流量和相当温度的给水，直接关系到锅炉设备的安全。
#2机组自2016年12月投产以来，汽动给水泵机械密封有轻微渗水情况，运行中渗水逐渐增大，导致小机油系统进水，影响机组安全运行，利用机组停运检修机会对其进行处理，解体检查汽动给水泵机械密封时发现，动静环结合面冲刷较为严重，重新更换新机械密封后问题得到解决，针对发电机组水泵机械密封频繁泄漏问题做简要分析。
2.机械密封工作原理
机械密封是靠一对或数对垂直于轴做相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。动环与静环之间的密封：是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面（端面）上产生一适度的压紧力（比压）使两个光洁、平直的端面紧密贴合；端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封作用。这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。两端面之所以必须高度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压平均的前提，这是相对旋转密封。
2.机械密封工作原理
机械密封是靠一对或数对垂直于轴做相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。动环与静环之间的密封：是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）和密封液体压力在相对运动的动环和静环的接触面（端面）上产生一适度的压紧力（比压）使两个光洁、平直的端面紧密贴合；端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封作用。这层膜具有液体动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。两端面之所以必须高度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压平均的前提，这是相对旋转密封。
3.水泵机械密封漏水的危害
机械密封泄漏量过大影响给水泵出力，降低了机组经济性；轴向泄漏，极易造成给水泵轴承润滑油中进水，致使轴承冷却润滑效率降低，温度逐渐升高，引发轴承温度过高保护动作，机组跳闸，影响机组安全稳定运行。
4.水泵机械密封漏水的故障主要原因及处理办法
水泵机械密封漏水的故障是水泵故障中Z容易出现的故障之一，所以水泵机械密封也属于水泵部件中比较关键的易损件之一，水泵选型时机械密封材质一定要能适合用户输送的液体介质，造成机封的动、静环平面磨损的原因有六个方面：
4.1安装过紧。观察机械密封的动静环平面，如有严重烧焦现象，平面发黑和很深的痕迹，密封橡胶变硬，失去弹性，这种现象是由于安装过紧造成的。
处理办法：调整安装高度，叶轮复装后，用螺丝刀拔动弹簧，弹簧有较强的张力，松开后即复位，有24MM的移动距离即可。
4.2安装过松。观察机封动、静环平面，其表面有一层很薄的水垢，能够擦去，表面基本无磨损，这是弹簧失去弹性及装配不良造成，或电机轴向窜动造成。
4.3水质差含颗粒。由于水质差，含有小颗粒及介质中盐酸盐含量高，形成磨料磨损机封的平面或拉伤表面产生沟槽、环沟等现象。
处理办法：改进水压或介质，更换机封。
4.4缺水运行造成干磨损坏。此现象多见于底阀式安装形式进口处负压，进水管有空气，泵腔内有空气，泵开机后，机封的磨擦高速运转时产生高温，无法得到冷却，检查机封，弹簧张力正常，摩擦面烧焦发黑，橡胶变硬开裂。处理办法：排尽管道及泵腔内空气，更换机械密封。
4.5气蚀。气蚀主要产生于热水泵。由于介质是热水，水温过高产生蒸汽，管道内的汽体进入泵腔内高处，这部份的汽体无法排除，从而造成缺水运行，机封干磨失效，气蚀装自动排气阀，更换机封。
4.6装配问题。安装泵盖时，可能没有装平，造成轴与泵盖不垂直造成动静平面不能吻合，开机时间不长，造成单边磨损而渗水。也有可能在安装动静环时，将橡胶件损坏，或动静环表面碰伤。
处理办法：拆除重装，检查泵盖是否装平。
5.泵用机械密封检修中的几个误区
5.1弹簧压缩量越大密封效果越好。其实不然，弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损；过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。
5.2动环密封圈越紧越好。其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。
5.3静环密封圈越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形，影响密封效果；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是安装、拆卸困难，极易损坏静环。
5.4叶轮锁母越紧越好。机械密封泄漏中，轴套与轴之间的泄漏（轴间泄漏）是比较常见的。一般认为，轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧，其实导致轴间泄漏的因素较多，如轴间垫失效，偏移，轴间内有杂质，轴与轴套配合处有较大的形位误差，接触面破坏，轴上各部件间有间隙，轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效，相反适度锁紧锁母，使轴间垫始终保持一定的压缩弹性，在运转中锁母会自动适时锁紧，使轴间始终处于良好的密封状态。
5.5新的比旧的好。相对而言，使用新机械密封的效果好于旧的，但新机械密封的质量或材质选择不当时，配合尺寸误差较大会影响密封效果；在聚合性和渗透性介质中，静环如无过度磨损，还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态，使聚合物和杂质沉积为一体，起到了较好的密封作用。
6.总结
机械密封结构较复杂，制造加工要求较高，一次性投资高，发生偶然事故处理较困难，因此，机械密封的检修与更换要求工人有一定的安装技术水平，掌握机械密封工作原理和检修技术难点，通过现场拆卸、分析原因、查找资料等，查清故障原因，做到有针对性的检修。（鹰眼研究）
机械密封泄漏量过大影响给水泵出力，降低了机组经济性；轴向泄漏，极易造成给水泵轴承润滑油中进水，致使轴承冷却润滑效率降低，温度逐渐升高，引发轴承温度过高保护动作，机组跳闸，影响机组安全稳定运行。
4.水泵机械密封漏水的故障主要原因及处理办法
水泵机械密封漏水的故障是水泵故障中Z容易出现的故障之一，所以水泵机械密封也属于水泵部件中比较关键的易损件之一，水泵选型时机械密封材质一定要能适合用户输送的液体介质，造成机封的动、静环平面磨损的原因有六个方面：
4.1安装过紧。观察机械密封的动静环平面，如有严重烧焦现象，平面发黑和很深的痕迹，密封橡胶变硬，失去弹性，这种现象是由于安装过紧造成的。
处理办法：调整安装高度，叶轮复装后，用螺丝刀拔动弹簧，弹簧有较强的张力，松开后即复位，有24MM的移动距离即可。
4.2安装过松。观察机封动、静环平面，其表面有一层很薄的水垢，能够擦去，表面基本无磨损，这是弹簧失去弹性及装配不良造成，或电机轴向窜动造成。
4.3水质差含颗粒。由于水质差，含有小颗粒及介质中盐酸盐含量高，形成磨料磨损机封的平面或拉伤表面产生沟槽、环沟等现象。
处理办法：改进水压或介质，更换机封。
4.4缺水运行造成干磨损坏。此现象多见于底阀式安装形式进口处负压，进水管有空气，泵腔内有空气，泵开机后，机封的磨擦高速运转时产生高温，无法得到冷却，检查机封，弹簧张力正常，摩擦面烧焦发黑，橡胶变硬开裂。处理办法：排尽管道及泵腔内空气，更换机械密封。
4.5气蚀。气蚀主要产生于热水泵。由于介质是热水，水温过高产生蒸汽，管道内的汽体进入泵腔内高处，这部份的汽体无法排除，从而造成缺水运行，机封干磨失效，气蚀装自动排气阀，更换机封。
4.6装配问题。安装泵盖时，可能没有装平，造成轴与泵盖不垂直造成动静平面不能吻合，开机时间不长，造成单边磨损而渗水。也有可能在安装动静环时，将橡胶件损坏，或动静环表面碰伤。
处理办法：拆除重装，检查泵盖是否装平。
5.泵用机械密封检修中的几个误区
5.1弹簧压缩量越大密封效果越好。其实不然，弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损；过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。
5.2动环密封圈越紧越好。其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。
5.3静环密封圈越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形，影响密封效果；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是安装、拆卸困难，极易损坏静环。
5.4叶轮锁母越紧越好。机械密封泄漏中，轴套与轴之间的泄漏（轴间泄漏）是比较常见的。一般认为，轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧，其实导致轴间泄漏的因素较多，如轴间垫失效，偏移，轴间内有杂质，轴与轴套配合处有较大的形位误差，接触面破坏，轴上各部件间有间隙，轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效，相反适度锁紧锁母，使轴间垫始终保持一定的压缩弹性，在运转中锁母会自动适时锁紧，使轴间始终处于良好的密封状态。
5.5新的比旧的好。相对而言，使用新机械密封的效果好于旧的，但新机械密封的质量或材质选择不当时，配合尺寸误差较大会影响密封效果；在聚合性和渗透性介质中，静环如无过度磨损，还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态，使聚合物和杂质沉积为一体，起到了较好的密封作用。
6.总结
机械密封结构较复杂，制造加工要求较高，一次性投资高，发生偶然事故处理较困难，因此，机械密封的检修与更换要求工人有一定的安装技术水平，掌握机械密封工作原理和检修技术难点，通过现场拆卸、分析原因、查找资料等，查清故障原因，做到有针对性的检修。（鹰眼研究）
