机械密封作为工业设备的关键部件，其性能直接影响整个系统的运行稳定性和安全性。掌握机械密封常见故障的处理方法，对于维持生产效率和降低维护成本至关重要。以下将详细介绍机械密封运行中的常见故障、原因分析及相应的处理策略。

一、机械密封常见故障分析与处理

1. 机械密封的常见故障表现

机械密封在运行过程中，故障主要表现为异常泄漏、异常磨损、异常振动与发热等现象。具体可分为以下几类：

- 静压试验时泄漏：机械密封安装调试后，进行静试时若泄漏量较小，多表明动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则往往表明动、静环摩擦副存在问题。手动盘车观察时，若泄漏量无明显变化，通常是静、动环密封圈失效；若泄漏量有明显变化，则可能是动、静环摩擦副受损。

- 运行中周期性泄漏：这种泄漏与泵的旋转部件周期性运动有关。可能的原因包括：转子组件周期性振动、轴向窜量过大、密封端面比压不足、密封材质冷缩性较大等。

- 经常性泄漏：由密封端面损伤引起，表现为石墨端面出现均匀环状沟纹、裂痕、腐蚀坑等。辅助密封圈问题（如端面磨损、镶嵌环松脱）和弹簧故障（如转子振动、零件松动）也会导致持续泄漏。

- 振动偏大与发热：密封面得不到适当润滑冷却时，会产生大量摩擦热，导致密封面变形、橡胶圈老化、甚至热裂。

二、机械密封故障的主要原因分析

设计选型与质量问题

- 选型不当：在高温工况下选用单机械密封而非双机械密封，无法有效散热，会显著缩短机械密封寿命（物料温度超过80℃时尤为明显）。

- 材质不匹配：机械密封材质与输送介质不兼容，如普通不锈钢弹簧在氯化物环境中易发生应力腐蚀，或石墨环在强氧化剂环境中被侵蚀。

- 制造缺陷：石墨环内部气孔多、硬质合金环存在微观裂纹或密封尺寸精度超差。

安装与操作不当

- 安装不当：动静环密封面被碰伤变形、密封圈装配方向错误、弹簧压缩量调整不当、防转槽未对准防转销。

- 操作错误：

- 空转与干摩擦：泵内无物料时空转，密封面得不到润滑冷却，导致干摩擦，瞬间产生高温损坏O形圈和密封面。空转干摩擦时间超过25秒就可能导致机械密封损坏。

- 操作顺序错误：先启泵后开进口阀门，等同于空转操作。

- 物料打完未停泵：容器内物料排空后未及时停泵，导致密封干摩擦。

- 泵反转：电机接线错误或出口未装止回阀物料倒流引起泵高速反转，导致机械密封弹簧受反向力碎裂。

外部条件与系统问题-

 泵轴窜量过大：机械密封要求轴向窜量≤0.5mm。过大的轴向力会使动静环接触面分离。

- 泵轴挠度偏大：尤其在卧式多级离心泵中，安装处挠度过大会使密封面受力不均。

- 辅助冲洗系统缺陷：缺乏辅助冲洗系统或设计不合理（如冲洗液有杂质、流量压力不足、冲洗口位置不当等）。

- 汽蚀现象：泵内局部压力低于液体饱和蒸汽压时产生汽蚀，冲击密封面。

三、机械密封故障的处理对策

规范安装与维修程序

- 清洁与检查：装配时应确保机械密封零部件、工器具、润滑油、揩拭材料十分干净。动静环密封端面需用柔软纱布揩拭。

- 精确安装：- 确保轴和端盖的倒角光滑，圆角砂光擦亮。

- 橡胶辅助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤，以免胀大变形。

- 动静环组装后，用手按动补偿环，检查是否到位灵活；弹性开口环是否定位可靠。

- 静环防转槽必须对准防转销。以下表格总结了不同故障现象的处理方法：

优化设计与选型- 合理选型：根据介质特性、温度、压力工况选择合适类型和材质的机械密封。对高温介质（超过80℃）应考虑双机械密封或加强冷却措施。

- 改进结构：

- 采用静止型机械密封（静环安装在轴侧，动环安装在机壳侧），可减少机械变形对密封的影响。

- 使用耐磨性好的材料，按耐磨性优先顺序选择摩擦副材料：碳化硅-碳石墨、硬质合金-碳石墨、陶瓷-碳石墨等。

- 完善辅助系统：配置合适的冲洗、冷却系统。冲洗压力一般要求高于密封腔压力0.107~0.11MPa。

改善运行与维护管理

- 严格操作规程：

- 严禁泵空转，确保泵内充满物料再启动。

- 遵循正确的启停顺序：先打开泵进口阀门，再启动泵。

- 容器物料排空前及时停泵。

- 定期检查与维护：

- 按时检查机械密封的压力、温度等参数和状态。

- 检查弹簧是否变形或腐蚀，密封端面磨损情况，辅助密封圈是否老化变形。

- 防止干摩擦与过热：

- 配置完善的密封液、冷却水和温控单元。

- 定期检查供给管线，防止堵塞。

- 对于易汽化介质，可采用冷却器或换热器控制密封腔温度。