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GA-204泵机械密封失效分析及改进措施 摘要：多弹簧机械密封相对于单弹簧机械密封可以提供稳定的端面比压，当压缩量变化时弹力变化较大，具有良好的缓冲性能，能提高密封端面的密封性能和使用寿命，具有较好的经济性。 关键词：机械密封 多弹簧 辅助密封圈 受力分析 目 录 摘 要 I 前 言 1 第1章 GA-204泵简介 2 第2章 机械密封概述 2 第2.1节 机械密封基本结构 2 第2.2节 机械密封工作原理 3 第2.3节 机械密封的分类 3 第2.4节 机械密封受力分析 3 第3章 密封失效原因分析 6 第4章 改进措施 7 结 论 8 参考文献 8 前言 裂解装置GA-204A泵是一台卧式离心泵，其用途是输送低压凝液汽提塔釜液。在生产实践过程中，发现该泵机械密封经常发生泄漏，造成频繁检修。该文主要对这一问题进行了分析，并提出相应的改进措施。 为了更加深入的学习和了解机械密封的相关知识，前期曾查阅了很多机械密封相关的文献和资料，主要有《炼化设备手册》以及相应的国家和行业标准。 第1章 GA-204泵简介 GA-204泵为低压凝液汽提塔釜液泵，是一台两级单吸悬臂式离心泵，型号为65AY100×2。该泵吸入口直径为65mm，扬程190m，流量15.19m3/h。工作介质为汽油，工作温度86℃，泵入口压力0.102MPa。 此泵采用的轴封形式为单弹簧单端面机械密封，辅助密封为O型硅橡胶圈。从实际使用的情况来看，运行时间不长机械密封就发生泄露，基本上每两个月就需要检修一次。 第2章 机械密封概述 第2.1节 机械密封基本结构 机械密封的发展很快，新结构层出不穷，但是，其基本结构都有以下4个部分构成。 1、端面密封环（摩擦副）——动环和静环； 2、缓冲补偿和压紧机构（弹性元件）——弹簧、波纹管等； 3、辅助密封——“O”型圈、“V”型圈或密封垫； 4、传动件——如弹簧座、固定螺钉、推环、传动销等。 此外，为了提高机械密封的密封效果和延长其使用寿命，还会附加循环、冲洗冷却和杂质过滤等辅助装置。 第2.2节 机械密封工作原理 机械密封是用于旋转轴的动密封，又称端面密封，其主要特点是密封面垂直于旋转轴线，并且由弹性元件、辅助密封圈等构成的轴向磨损补偿机构。国内对机械密封的定义为：由至少一对垂直于旋转轴线的断面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置[1]。它是靠弹性元件（如弹簧或波纹管）和密封介质的压力，使两个接触断面紧密贴合，使密封端面之间的交界形成微小间隙，当有压介质通过此间隙时，在端面间形成一层极薄的液膜，造成阻力，阻止介质泄漏，又使端面得以润滑，从而获得长期的密封效果。 第2.3节 机械密封的分类 国内一般按照用途、原理、结构、工况和轴颈等，将机械密封分成：平衡型和非平衡型；单端面和双端面；单弹簧和多弹簧；外装式和内装式；用途上是泵用还是釜用等几种[2]。 第2.4节 机械密封受力分析 机械密封在运行过程中要受到弹簧比压PS、介质压力P1、液膜反压P2以及辅助密封圈与轴套之间的摩擦力等的作用（图1）。其中辅助密封圈的摩擦力与初紧力、介质压力、温度、密封圈的材质、形状尺寸等因素有关，计算比较困难，而且其数值也不大，因此常常略去不计[3]。 辅助密封圈 Ps P2 弹簧 P1 辅助密封圈 d d2 d1 图1 内装平衡机封动环受力分析 端面间流体液膜反力P2的计算也是一个复杂而困难的问题，不仅与密封流体有关，还与端面形状和尺寸、表面粗超度以及摩擦状态有关。实际运行过程中，密封端面间的液体膜还会出现局部不连续等复杂情况。在此引入一个参数——反压系数，用λ表示。反压系数的定义为密封端面