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摘 要：本文介绍了机械密封的定义和常用形式,结合氧化铝生产的实际阐述了机封安装、使用的经验,分析了机封失效和泄漏的原因并提出改进措施.
关 键 词：机械密封；安装；使用；失效；泄漏
1.机械密封的工作原理
1.1.机械密封的定义
在国家有关标准中的定义：由至少一对垂直于旋转轴线的端面组成,在流体压力及补偿机构弹力（或磁力）共同作用下,以及辅助密封圈的配合下,该对端面保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置.按照补偿机构运动状况分为旋转式和静止式机封；按照静环安装位置可分为内装式和外装式机封；按照密封面上介质载荷的作用情况可分为平衡型和非平衡型机械密封.
1.2.机封的基本结构：
机械密封一般有4个密封点,如图1所示A、B、C、D点.
A点为端面密封点.这是一个动密封点,它靠弹性元件（弹簧、波纹管或波纹管加弹簧）和密封流体压力,在相对运动的动环和静环的接触面（端面）上,产生一个适当的压紧力（比压）,使这两个光洁、平直的端面紧密贴合而达到密封目的.
B点为静环与压盖端面之间的密封点.这是一个静密封点,用橡胶或聚四氟乙烯密封圈来防止液体从静环与压盖之间隙的泄漏.
C点为动环与轴（或轴套）配合之间的密封点.这也是一个静密封点,当动、静环端面磨损时,辅助密封圈与动环应能补偿磨损的轴向移动.
D点为压盖与机体（密封箱体）之间的密封点,这也是一个静密封点,用螺栓压紧密封圈或密封垫片,实现无泄漏.
2.机械密封的安装和使用
2.1.下表是根据我厂13年对70套损坏机封统计的数据：
从统计数据得出：因使用和安装因素造成机封损坏占到总数的88.6%,因此,必须高度抓好安装和使用的的各个环节.
2.2.安装密封前的准备工作：
安装前的准备工作是整个安装过程的关键,准备越充分,设备开起后机封使用的可靠性越高.
2.2.1.检查机械密封包装盒上标注的型号是否和泵的使用要求一致,对于非平衡机封还要检查密封面,辅助密封圈等有无损伤、变形、裂缝等现象,若有缺陷,必须更换.对于集装式结构的机械密封,不必拆开检查.
2.2.2.检查机械密封轴套的长度、内径,最可靠的办法是将其与拆换下的旧机械密封的尺寸做比较,也可采用机械密封与轴试装的办法检查轴套.
2.2.3.检查机封箱与机械密封的配合尺寸以及螺钉连接尺寸,做到安装心中有数,避免错误安装造成机封损坏.
2.2.4.如果因振动造成的设备损坏,要进行泵轴的窜动量、径向跳动度、同轴度是否符合技术要求,一般情况下将各结合面清理干净即可满足安装要求.
2.2.5.装入前必须将轴或轴套、机封箱体、密封端面及机封本身清擦干净,防止任何杂质进入机封箱内,切记不允许用不清洁的不檫拭密封端面.
2.2.6.不允许用工具敲击密封端面,以防止密封件被损坏.
2.3.机械密封的安装
2.3.1.在机械密封橡胶O型圈和轴套或轴表面涂一层机油,便于安装.特别注意的是：乙丙、丁基等材料的橡胶圈不能与油或脂接触,推荐采用动物油或肥皂润滑.
2.3.2.将静环密封圈套在静环上并涂上润滑剂,并将静环的防转销对准机封箱上的凹槽,检查其能否满足技术要求,之后把静环组合件、密封圈等旋转件一同套在轴上相应位置,最后安装上带静环的压盖.在安装机械密封的紧定螺栓和连接螺栓时,每组螺栓应采用对称拧紧的办法,防止安装偏差.
2.3.3.在未固定压盖之前应检查是否有异物粘附在摩擦副的端面上,用手推补偿环做轴向压缩,松开后补偿环能自动弹回无卡滞现象,最后才能将压盖螺栓均匀紧固.
2.3.4.安装叶轮时,应一边盘车一边观察安装核实尺寸,检查压盖、静环与轴是否有摩擦,感觉应均匀；机封轴套有卡环时,应保证卡环与压盖的间隙尺寸2～3mm,如有超差应调节泵轴予以保证,否则容易引起卡环与压盖的摩擦影响使用.
2.3.5.检查进出冷却水管路是否畅通,接上机封的冷却水,检查机封有无泄漏.
2.3.6.按照旋转方向手动盘车,检查转动是否灵活,泵腔内有无不正常声音,若有异常必须检查调整.
2.3.7.打开泵进口阀门,引入物料进行静压实验,检查泵壳等处的密封状况.无问题后开启电机,缓慢调节变频器频率至15Hz,一方面检查泄漏情况,另一方面排出密封腔中气体,最后等待开车.
3.机封出现泄漏原因分析及对策：
机封出现泄漏的原因很多,以下几点使我们在生产中经常遇到的机封泄漏,供大家交流借鉴：
3.1.安装静试时泄漏
机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量.如泄漏量较小,多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时,则表明动、静环摩擦副间存在问题.在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出,则多为静环密封圈失效.
3.2.试运转时出现的泄漏
泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会抑制介质的泄漏.因此,试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致.引起摩擦副密封失效的因素主要有：
3.2.1.操作中,因抽空、气蚀、憋压等异常现象,引起较大的轴向力,使动、静环接触面分离,这点要求我们在试运转时频率不能调的过高,一般在15Hz左右,试车五分钟以内.
3.2.2.动环密封圈过紧,弹簧无法调整动环的轴向浮动量；
3.2.3.工作介质中有颗粒状物质,运转中进人摩擦副,损伤动、静环密封端面,试车前要先把冷却水开启,形成机封腔内正压.
上述现象在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除,但多数需要重新拆装,更换密封.
3.3正常运转中突然泄漏
离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命,而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的.
3.3.1.抽空、气蚀或较长时间憋压,造成机封使用工况发生变化,导致密封破坏；
3.3.2.泵的实际输出量偏小,大量介质泵内循环,热量积聚,引起介质气化,导致密封失效,出现这种情况,说明泵没有工作在效率区间,应及时调整输出量,如出现长时间运行还容易出现断轴.
3.3.3.对较长时间停用的泵,重新起动时必须先手动盘车,防止摩擦副因粘连而扯坏密封面.泵长时间不运行,要把机封的冷却水管拆下并串联起来,把机封内的冷却水吹出,避免机封腔内结垢.
3.3.4.工况频繁变化或调整；
离心泵在正常运转中突然内泄漏,如不能及时发现,极易造成冷却水系统污染,往往会酿成与之并用的泵类设备机封损坏,日常巡检中要加大对机封水槽水质检测,发现水质变混要及时置换机封水.