高粘度齒輪泵機械密封泄漏狀態和失效組件形態

正常切換，啟動備用泵時，出現短暫的抽空現象，運行數小時后，密封出現泄漏。泄漏現象為先滴狀后線狀漏，而且越漏越大，并伴有間斷油氣外涌。拆卸密封，檢查發現：①動環表面有均勻磨損的環紋；②波紋管上有固體顆粒；③動環座防轉銷移位，防轉銷處破損缺口。

1、操作造成泵體抽空可能導致密封故障

高粘度齒輪泵維修后，進行甩油操作。甩油前開背冷蒸汽充分預熱密封約60min。將泵的進口閥和出口閥關閉，在泵出口高壓力的作用下，渣油從泵的甩油閥門入口法蘭處進入泵體，經過出口法蘭進入甩油系統。甩油過程間斷盤車30min左右。啟動前進行了倒灌預熱。預熱是先將泵的出口閥微開，泵體進口閥微開，在泵出口壓力作用下，少量渣油從泵的出口閥門通過泵體和進口閥門。預熱過程一直到啟動泵前停止，關閉出口閥門。甩油和預熱過程保證將泵體內空氣和其它水分等造成泵抽空的因素排除并使密封不受高溫影響，即抽空現象不是操作造成的。

2、 泵殼和泵軸膨脹不同可能造成密封故障

當泵體入口管法蘭溫度到140℃以上時便可啟動泵，此時測得泵外殼表面溫度在95℃左右。啟動前關閉出口閥門，將入口閥門開大。啟動電機，出口壓力正常后打開出口閥。出口閥門一旦打開，泵的流量在110～120m3/h。啟動過程中隨之而來的是183℃的熱油。由于轉子被熱油包圍，而泵為雙層泵殼體，幾分鐘的時間內不會達到轉子溫度，轉子和泵外殼的溫度差達88℃。這一溫差造成軸的熱膨脹大于泵殼的熱膨脹。

3、輔助系統對密封端面溫度控制效果差

另外一個很大的影響因素就是密封輔助系統對密封腔內介質的溫度控制。由于缺乏有效的測量手段，密封端面處介質實際溫度無法準確得到。為了衡量密封端面的溫度，對運行中泵的背冷蒸汽進行了測量。用測溫儀測得背冷蒸汽溫度為180℃。而出口溫度為188℃。背冷蒸汽進出口溫差只有8℃，比較小。背冷蒸汽未中斷，說明冷卻水帶走的熱量比較少，使得對密封端面溫度降低的效果不好，造成介質高溫汽化，致使泵抽空。

4、密封元件失效造成密封失效

波紋管密封是平衡型密封，無補償環滑移輔助使其有良好的追隨性和補償性，在高速下對軸的振動和振擺適應性較強。靜止型金屬波紋管密封可以克服軸和密封壓蓋傾斜問題。且密封本身為集裝式密封，通常情況下，安裝過程不會引起密封故障。

高粘度齒輪泵啟動前發現盤車較重，拆卸密封檢查時發現壓縮量有所增大，軸套固定環上定位螺絲有松動，拆檢密封沒有發現其它密封元件異常和損傷的情況。密封故障泄漏后，定位螺絲有松動，定位環出現變形。

軸套傳動方式為頂絲傳動，固定環用6個螺釘和軸套螺紋孔徑向相連固定，用6個頂絲固定在軸表面上。

分析認為在常溫下尚可使用，在直徑較大和溫度較高時，熱油泵在溫度和離心力的作用下頂絲松動，傳動頂絲和軸套打滑，動環和軸套同時發生軸向串動，運轉中容易失效。波紋管壓縮量太大，造成端面比壓大，摩擦副溫度升高，啟動過程發生短暫抽空。進而發生動環座防轉銷移位，動環座在防轉銷處破損缺口。

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