機械密封是一種通過旋轉機械的軸密封結構，常用于離心泵、壓縮機等設備中，是一種主要的軸密封形式。機泵是一種常用于石油化工等介質輸送的重要設備，機械密封的失效將直接影響機泵的正常運行狀態，嚴重時將引發嚴重的安全事故。本文從機械密封安裝、機械結構、輔助沖洗、密封參數設計及材料等方面進行剖析研究，從而找到提升機械密封性能的措施。
OTHELLO（奧賽羅）機械密封
1、安裝提升措施
安裝時避免出現安裝偏差，上緊蓋在聯軸器找正后，為防止壓蓋端面偏斜，應使用塞尺檢查各點，螺栓均勻上支。彈簧的壓縮量嚴禁出現過大或者過小，過大會增加端面比壓，加速端面磨損，過小比壓不足不能起到密封作用。軸、軸套與壓蓋的配合間隙即同心度要保證均勻，誤差不得要小于0.01mm。同時在安裝前，要仔細檢查密封摩擦副封面、密封圈是否存在劃痕、缺損等現象，以及填料、O型圈接觸的軸和軸套表面是否有劃痕、損傷。
安裝拆卸密封時嚴禁使用手錘和扁鏟，以免損壞密封元件，當遇結垢無法進行拆卸時，可以先清洗干凈后在進行拆卸。在運行后的機械密封時，如果出現壓蓋松動情況，必須進行動靜環更換，因為松動后摩擦副原來運轉軌跡發生變動，接觸面的密封性出現破壞，嚴禁重新緊固后繼續使用。機械密封配合部分技術要求如表1所示。
2、 機械結構提升措施
當機泵使用介質為易揮發特性時，選擇成熟的串聯雙面密封形式的結構，可延長密封使用壽命提高可靠性能，同時兩套密封芯間密封腔壓力高于介質壓力時，保證介質不會泄漏到大氣中，從而提高設備的安全性能。密封補償型式選用多彈簧結構，使其彈力均勻，確保密封面更加貼合，同時保證密封在軸上更加緊湊。在高壓介質中，介質壓力高于封液壓力，側密封芯可采用雙向承壓設計，用以保證該密封適用設備運行過程中可能出現的壓力波動。
3、 輔助沖洗提升措施
以PLAN11自沖洗方案為例進行輔助沖洗方案提升，PLAN自沖洗時從泵出口處經過限流孔板進行機械密封的單端面機械密封沖洗方案。通過增加現場氮氣源為封液罐提供壓力源，保證封液壓力一直高于密封腔壓力，從而阻止密封介質的泄漏。再采用壓力開關對起源壓力進行監測，采用高低液位開關對密封泄漏情況進行監測，這樣有效保證了密封的可靠性，同時還提升密封的安全性能。
4、 密封參數設計及材料的提升
當對機械密封進行了常規的如沖洗，調整彈簧等常規操作無法改變失效情況下，應當考慮密封的設計參數校核和材料的察驗。
式(1)～(5)中：D2為摩擦副密封面外徑(mm);D1為摩擦副密封面內徑(mm);D為軸承套外徑(mm);Fsp 為彈簧總壓緊力(N);R2為摩擦副密封面外徑的1/2(mm);R1為摩擦副密封面內徑的1/2(mm)。
通過上述公式得驗算得出，當設計機械密封是設計參數符合端面比壓值時，在工作穩定下不會造成機械密封失效。當在端面比壓非常接近介質的飽和蒸氣壓值時，端面產生液膜汽化，密封面形成干摩擦，加劇了端面的磨損，從而導致了摩擦失效。
同樣密封材料的選擇上，輔助密封材料應對盡可能的選擇氟橡膠O型圈，密封芯材料選擇316不銹鋼材料，彈簧選擇C合金，軸套、端蓋、腔體材料選擇316不銹鋼材料，用以確保密封的長期性。
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