机械密封是一种通过旋转机械的轴密封结构，常用于离心泵、压缩机等设备中，是一种主要的轴密封形式。机泵是一种常用于石油化工等介质输送的重要设备，机械密封的失效将直接影响机泵的正常运行状态，严重时将引发严重的安全事故。本文从机械密封安装、机械结构、辅助冲洗、密封参数设计及材料等方面进行剖析研究，从而找到提升机械密封性能的措施。

OTHELLO（奥赛罗）机械密封

　　1、安装提升措施

　　安装时避免出现安装偏差，上紧盖在联轴器找正后，为防止压盖端面偏斜，应使用塞尺检查各点，螺栓均匀上支。弹簧的压缩量严禁出现过大或者过小，过大会增加端面比压，加速端面磨损，过小比压不足不能起到密封作用。轴、轴套与压盖的配合间隙即同心度要保证均匀，误差不得要小于0.01mm。同时在安装前，要仔细检查密封摩擦副封面、密封圈是否存在划痕、缺损等现象，以及填料、O型圈接触的轴和轴套表面是否有划痕、损伤。

　　安装拆卸密封时严禁使用手锤和扁铲，以免损坏密封元件，当遇结垢无法进行拆卸时，可以先清洗干净后在进行拆卸。在运行后的机械密封时，如果出现压盖松动情况，必须进行动静环更换，因为松动后摩擦副原来运转轨迹发生变动，接触面的密封性出现破坏，严禁重新紧固后继续使用。机械密封配合部分技术要求如表1所示。

　　2、 机械结构提升措施

　　当机泵使用介质为易挥发特性时，选择成熟的串联双面密封形式的结构，可延长密封使用寿命提高可靠性能，同时两套密封芯间密封腔压力高于介质压力时，保证介质不会泄漏到大气中，从而提高设备的安全性能。密封补偿型式选用多弹簧结构，使其弹力均匀，确保密封面更加贴合，同时保证密封在轴上更加紧凑。在高压介质中，介质压力高于封液压力，侧密封芯可采用双向承压设计，用以保证该密封适用设备运行过程中可能出现的压力波动。

　　3、 辅助冲洗提升措施

　　以PLAN11自冲洗方案为例进行辅助冲洗方案提升，PLAN自冲洗时从泵出口处经过限流孔板进行机械密封的单端面机械密封冲洗方案。通过增加现场氮气源为封液罐提供压力源，保证封液压力一直高于密封腔压力，从而阻止密封介质的泄漏。再采用压力开关对起源压力进行监测，采用高低液位开关对密封泄漏情况进行监测，这样有效保证了密封的可靠性，同时还提升密封的安全性能。

　　4、 密封参数设计及材料的提升

　　当对机械密封进行了常规的如冲洗，调整弹簧等常规操作无法改变失效情况下，应当考虑密封的设计参数校核和材料的察验。

　　式(1)～(5)中：D2为摩擦副密封面外径(mm);D1为摩擦副密封面内径(mm);D为轴承套外径(mm);Fsp 为弹簧总压紧力(N);R2为摩擦副密封面外径的1/2(mm);R1为摩擦副密封面内径的1/2(mm)。

　　通过上述公式得验算得出，当设计机械密封是设计参数符合端面比压值时，在工作稳定下不会造成机械密封失效。当在端面比压非常接近介质的饱和蒸气压值时，端面产生液膜汽化，密封面形成干摩擦，加剧了端面的磨损，从而导致了摩擦失效。

　　同样密封材料的选择上，辅助密封材料应对尽可能的选择氟橡胶O型圈，密封芯材料选择316不锈钢材料，弹簧选择C合金，轴套、端盖、腔体材料选择316不锈钢材料，用以确保密封的长期性。

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