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【摘要】通过对国内某火电厂循环水系统增压泵的机械密封失效故障案例，详细分析了泵用机械密封的可能的失效原因，同时提出了一些预防措施和建议。
【关键词】机械密封;水泵;失效
一、故障现象
泵是火力发电厂的重要流体输送设备，数量庞大，转动设备的维修工作量有一半以上是泵的维修，其中95％是离心泵，而离心泵的故障中，机械密封的故障最多。
在2012年7月，国内某大型火电厂循环水系统增压水泵A在切换运行时发现机械密封无法起到密封作用，水沿着轴颈大量喷出。
二、故障分析
在解体前，外观检查时发现机械密封漏水量较大，初步分析很有可能是机械密封的动环损坏。解体后发现机械密封的动环橡胶密封圈从中间断裂，从而导致动环的轴向密封失效。分析后认为此次故障原因是：当时处于迎峰度夏期间，用电量较大，循环水流量大。增压泵要对循泵冷却水进行增压，如果增压不足，冷却水压力无法满足循泵的正常运行，所以增压泵必须长时间运行以满足冷却水压力，针对运行而言，两台增压泵必须定期切换，而这种频繁切换会导致：
（1）机械密封的动静环面启动时瞬间摩擦力增大，造成动静面磨损。
（2）机械密封的弹簧快速补偿动静面的水膜密封，彈簧受力较大。
（3）弹簧受力的同时也使动环座的密封橡胶圈受到一定的扭力，长时间运转会慢慢达到一定的疲劳值，使橡胶密封圈失去弹性，当超出该材质的疲劳强度后，橡胶密封圈断裂，导致密封失效。
三、机械密封失效原因分析
由于机械密封具有使用寿命长，泄漏量小（基本上无泄漏）、轴功率小的优点，在火电厂的水泵设备上有大量的应用，而且经常出现故障，因此作者结合本次检修作业，仔细的分析了水泵设备机械密封失效一些可能的原因：
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、判定泄漏部位的基础上，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，泄漏介质向四面喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一定能正确判定。
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。
3.设备在运转中，机械密封发生泄漏的原因主要有：
1）泵叶轮轴向窜动量超过标准，转轴发生周期性振动及工艺操作不稳定，密封腔内压力经常变化等均会导致密封周期性泄漏；
2）摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏；
3）密封圈材料选择不当，溶胀失弹；
4）大弹簧转向不对；
5）设备运转时振动太大；
6）动、静环与轴套间形成水垢使弹簧失弹而不能补偿密封面的磨损；
7）密封环发生龟裂等。
四、结束语
机械密封在电厂水泵中有广泛的应用，失效问题普遍存在，以上总结了一些常见的机封失效原因，其实机封失效的原因很多。在安装前，对于重要机封，例如电泵和汽泵用机封，要进行打压试验，确保无泄漏；对于零部件，特别是动环和静环的密封面，要仔细的检查，确保无破损。在安装时，要采用正确的安装方法，小心谨慎安装。在从事检修作业时，首先要正确查找到机封泄漏点，采取适当的解决方案。这样才能保证机械密封长期、高效、稳定的运行，从而保证相关设备的可靠性，提高经济效益。
【关键词】机械密封;水泵;失效
一、故障现象
泵是火力发电厂的重要流体输送设备，数量庞大，转动设备的维修工作量有一半以上是泵的维修，其中95％是离心泵，而离心泵的故障中，机械密封的故障最多。
在2012年7月，国内某大型火电厂循环水系统增压水泵A在切换运行时发现机械密封无法起到密封作用，水沿着轴颈大量喷出。
二、故障分析
在解体前，外观检查时发现机械密封漏水量较大，初步分析很有可能是机械密封的动环损坏。解体后发现机械密封的动环橡胶密封圈从中间断裂，从而导致动环的轴向密封失效。分析后认为此次故障原因是：当时处于迎峰度夏期间，用电量较大，循环水流量大。增压泵要对循泵冷却水进行增压，如果增压不足，冷却水压力无法满足循泵的正常运行，所以增压泵必须长时间运行以满足冷却水压力，针对运行而言，两台增压泵必须定期切换，而这种频繁切换会导致：
（1）机械密封的动静环面启动时瞬间摩擦力增大，造成动静面磨损。
（2）机械密封的弹簧快速补偿动静面的水膜密封，彈簧受力较大。
（3）弹簧受力的同时也使动环座的密封橡胶圈受到一定的扭力，长时间运转会慢慢达到一定的疲劳值，使橡胶密封圈失去弹性，当超出该材质的疲劳强度后，橡胶密封圈断裂，导致密封失效。
三、机械密封失效原因分析
由于机械密封具有使用寿命长，泄漏量小（基本上无泄漏）、轴功率小的优点，在火电厂的水泵设备上有大量的应用，而且经常出现故障，因此作者结合本次检修作业，仔细的分析了水泵设备机械密封失效一些可能的原因：
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、判定泄漏部位的基础上，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，泄漏介质向四面喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一定能正确判定。
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。
3.设备在运转中，机械密封发生泄漏的原因主要有：
1）泵叶轮轴向窜动量超过标准，转轴发生周期性振动及工艺操作不稳定，密封腔内压力经常变化等均会导致密封周期性泄漏；
2）摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏；
3）密封圈材料选择不当，溶胀失弹；
4）大弹簧转向不对；
5）设备运转时振动太大；
6）动、静环与轴套间形成水垢使弹簧失弹而不能补偿密封面的磨损；
7）密封环发生龟裂等。
四、结束语
机械密封在电厂水泵中有广泛的应用，失效问题普遍存在，以上总结了一些常见的机封失效原因，其实机封失效的原因很多。在安装前，对于重要机封，例如电泵和汽泵用机封，要进行打压试验，确保无泄漏；对于零部件，特别是动环和静环的密封面，要仔细的检查，确保无破损。在安装时，要采用正确的安装方法，小心谨慎安装。在从事检修作业时，首先要正确查找到机封泄漏点，采取适当的解决方案。这样才能保证机械密封长期、高效、稳定的运行，从而保证相关设备的可靠性，提高经济效益。