摘 要：分析泵用机械密封常见失效的原因，以及对应的解决措施，提高机械密封的运行周期，确保装置安全生产运行。
关键词：泵；机械密封；失效
机械密封原理：
机械密封的主要结构是运用弹性元件实现对动、静环的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧，而达到密封的轴向端面密封装置，也称之为端面密封，通常简称：机封。
机封的基本结构包括：
1.主要密封件：动环、静环；
2.辅助密封件：密封圈、垫片；
3.压紧件：弹簧、推环；
4.传动件：传动座或扭矩环、锁紧螺钉。
何为机械密封失效？
“失效”一词是指产品不再设计意图去工作的情况，机械密封失效是发生在机械密封正常安全使用期之前，即在产品的质保期前发生，当泄露量超出某一确定值时，就可以认为该机械密封已失效。
根据HG2099行业标准，规定泄露标准如下：
轴径大于80mm时，泄露量不大于10ml/h
轴径不大于80mm时，泄流量不大于8ml/h
对于泵用机械密封失效分析，主要是根据现场的实际现象来反推可能导致的原因，找到失效的根本原因，予以解决。解决一个密封问题就像拼图游戏一样，但是首先必须把每一块都找到，才能把它们拼成完整的图案。
机械密封达不到设计使用寿命-失效的普遍原因
密封选型失误：现场实际工况与原始选项数据不符，导致机封不能满足现场工况，从而失效。
解决措施：了解现场实际运行工况参数条件，如：泵进出口压力，密封腔压力，介质成分，运行温度，比重，是否含有颗粒等详细工况，重新选择适合的机封。
2、机封与泵相关安装尺寸超差：安装机械密封的泵与机械密封配合部分的技术要求如下：
2.1、轴弯曲度：最大不大于0.05毫米；
2.2、轴振摆：动环密封圈处的轴套附近不大于0.06毫米；
2.3、轴的轴向窜动量不允许超过±0.5毫米，如果带轴套，不允许轴套有松动；
2.4、联轴器的找正误差：对于齿式联轴器不大于0.08～0.10毫米（P2008C），对于弹性联轴器不大于0.05～0.06毫米；（习惯做法端跳<0.05，径跳<0.10）；
2.5、压盖（静环座）与密封配合止口对轴中心线的同心度允差0.05毫米，与垫片接触的平面对中心线的垂直度值允差0.03～0.05毫米。
以上相关尺寸如果达不到要求，需返厂检测后调整，严重者报废。
3、现场操作失误：
泵安装前，管路未整体吹扫，导致灌泵后密封腔内杂质堆积，设备运行后密封被损坏。
未按操作说明执行，泵启动前未盘车、排气等。
更换备件时止动垫片未锁紧、安装时定位不准、导致密封压缩量变化。
辅助管路系统缺陷：辅助密封冲洗系统运行不正常，管路堵塞、仪表失效导致不能观察密封实际情况、封液选择不合理、系统压力不稳定，如PLAN53A冲洗方案，要求封液压力高于介质侧密封腔10%，如果封液压力不稳定，介质侧密封承压不稳定，密封失效。
泵发生汽蚀，汽蚀现象时指泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，对机封而言，汽蚀的伤害是巨大的。
设备整体安装不牢，震动，机封安装过程对端面跳动和径向调整是有严格要求的，如果安装不牢，泵开车后产生震动，会导致密封这些跳动要求超差，严重的动静环直接碎裂失效。
常见机封失效现象及原因分析
1、密封面失效，密封泄露较大：
1.1、泵轴窜动导致密封面打开，介质大量泄露
1.2、动、静环裂开，可能原因：质量问题，对于质量较差的石墨环（动环）来讲，其内部气孔较多，这是因为在制造过程中，聚集在石墨内部的气体膨胀将碳微粒吹出的所致；传动问题，泵开车前未盘车，启动瞬间扭矩过大，传动座撞击动环，导致动环碎裂；机封干摩擦运行，导致动静环摩擦过热炸裂。
而以下几种情况会导致密封干摩擦运行：未灌泵或者泵未灌满，造成密封面处无液体；泵运行前没有排气，造成密封腔面处无液体；双端面密封冲洗系统供液不足，造成密封面处缺少液体润滑。
1.3、密封面磨损严重，甚至出现沟槽：安装过紧，压缩量太小，导致动静环磨损严重；密封面处进入杂质，加速密封磨损；密封面被腐蚀，介质中含有其他成分，导致动静环表面被腐蚀，伴随的现象还有动静环外表面会有一定程度的变色。
2.辅助密封件失效，现象是密封泄露量少而稳定。
2.1、动、静环橡胶圈被腐蚀，介质中含有其他腐蚀成分，例如氟橡胶在碱性较强的环境下会变硬甚至开裂，而乙烯、丙烯○型圈在石油润滑油中使用会胀大，臭氧对丁晴橡胶有侵蚀作用，所以丁晴橡胶制品不要装在电动机内，因此高温及化学腐蚀通常是造成橡胶制品硬化、裂纹的主要原因。
2.2、安装时橡胶制件被割伤和表面有刻痕，也是密封失效常见的原因。而轴上的旧固定螺钉、键槽、花键轴，锋利的轴肩等迹象都会损伤橡胶制件。
2.3、橡胶圈自然老化。
3、压紧件失效
3.1、弹簧失效，常见原因如下：腐蚀，材料选择错误，弹簧被腐蚀；安装过程压缩量控制不好，弹簧被压的过紧或过松，起不到补偿作用；弹簧断裂，安装时个别弹簧弯曲，运转过程扭矩作用下弹簧断裂；弹簧失效，直接导致密封面没有补偿或者偏心运行，使密封不能正常工作，通常维修时弹簧必须更换新的。
3.2、传动座或扭矩环失效
通常情况下传动座或扭矩环失效的原因是安装时紧固螺钉没有锁紧，导致传动座或扭矩环与轴有相对运动，从而引起动环及动环O型圈磨损失效。
4、其他位置泄露，如轴套内侧泄露，是轴套与叶轮之间的密封垫片失效引起，只需更换此垫片即可，而无需更换密封。
机械密封失效后的处理措施
机械密封作为泵用零件，应用范围十分广泛，泄露时有发生，直接影响设备整体运行。当发现机封密封泄漏超过标准时应该第一时间停止设备，启动备用泵；并及时通知专业的生产厂家及时处理，避免事故扩大。
机械密封是较为精密的产品，实际生产过程中，会有各种因导致机械密封的失效，以上仅仅提到一些常见失效分析。因此，及时并找到机封失效原因并不容易，提供详细而准确的参数，选用可靠的机封延长机械密封的使用寿命，保证密封系统的正确运行，提高机械密封的稳定性、可靠性，节约环保，增加经济效益。