多级给水泵机械密封维护技术规范

一、机械密封失效诊断标准

1. 泄漏特征分析

（1）初期渗漏表现

初期渗漏表现为泵体周围微量液体积聚，泄漏量小于5 mL/h。此时密封面可能因微小振动或安装误差导致局部密封不严。例如，多级给水泵启停过程中，瞬时压力变化可能使密封面短暂间隙，导致液体渗出。

（2）中期泄漏特征

中期泄漏时，泄漏量增至5 - 15 mL/h。密封面可能磨损或轻微损坏，泄漏液体沿轴向扩散，形成湿润痕迹。若密封腔内压力波动频繁，会加速密封件磨损，导致泄漏量增加。

（3）危急泄漏征兆

危急泄漏表现为大量液体泄漏，泄漏量超过15 mL/h。密封件可能严重损坏，如密封环破裂、密封面严重磨损。泄漏液体可能形成连续液流，甚至喷射而出，严重威胁设备安全。

2. 运行参数监控

（1）振动频谱演变规律

通过振动传感器监测振动频谱，可发现机械密封失效前的特征变化。正常运行时，振动频谱集中在低频段（10 - 50 Hz），振幅较小。初期渗漏时，中频段（50 - 100 Hz）谐波成分逐渐出现，振幅增加。随着泄漏加重，高频段（100 - 200 Hz）振动成分显著增强，表明密封件磨损加剧。

（2）温度场异常特征

利用红外热像仪监测温度场分布，可识别机械密封异常。正常运行时，泵体温度分布均匀，温差小于5℃。密封故障时，密封区域温度明显升高，温差可能超10℃，因密封面摩擦或泄漏液体汽化吸热致局部温度变化。

二、状态检测技术体系

1. 先进检测方法

（1）激光共焦显微镜应用

激光共焦显微镜可检测机械密封面的微观形态，通过激光扫描获表面粗糙度、磨损痕迹等信息。例如，密封面粗糙度超0.8 μm时，表明密封面磨损，需进一步检查或更换密封件。

（2）声发射技术实施

声发射技术是一种无损检测方法，通过监测应力波信号检测机械密封的微小裂纹或磨损。在多级给水泵运行时，密封损坏会产生瞬时应力波。在泵体表面安装声发射传感器，可实时监测这些信号。当信号强度超30 dB时，密封件可能损坏，需及时处理。

2. 解体检查规范

（1）拆解顺序要求

对多级给水泵解体检查时，需遵循以下顺序：

断电，确保设备停止运行。

关闭进出口阀门，排空液体。

拆卸泵体螺栓，分开泵体。

依次拆卸叶轮、轴套、密封盖等部件，记录安装位置和状态。

取出机械密封组件，检查密封环、密封座等关键部件。

（2）关键尺寸测量

解体检查时，需测量以下关键尺寸：

密封环的内径和外径，确保与轴的配合间隙在设计范围（0.05 - 0.15 mm）。

密封面宽度和平整度，密封面应无明显划痕，宽度均匀。

轴的径向圆跳动和轴向窜动，径向圆跳动应小于0.05 mm，轴向窜动应小于0.1 mm。

三、更换作业标准流程

1. 装配工艺控制

（1）同轴度调节方法

装配机械密封时，确保泵轴与密封轴同轴度至关重要。使用激光对中仪精确对中，调节范围0.05 - 0.1 mm。步骤如下：

固定泵轴和密封轴于对中支架。

启动激光对中仪，测同轴度偏差。

按结果调密封轴位置，至同轴度达标。

锁紧密封轴螺栓，防装配过程同轴度变化。

（2）弹簧预紧标准

机械密封弹簧预紧力应符合制造商标准，通常100 - 300 N。过小预紧力致密封面难贴合，过大则加速磨损。装配时用弹簧测力计测预紧力，确保达标。

2. 试运行验收

（1）阶段式负载测试

更换机械密封后，需进行阶段式负载测试，确保密封性能和设备稳定性。步骤如下：

空载运行：启动泵，无负载运行15 - 30分钟，检查密封泄漏、泵体振动和温度。

低负载测试：逐步增加流量和扬程至设计负载30% - 50%，运行1 - 2小时，观察密封泄漏和状态。

高负载测试：将负载增至设计值80% - 100%，运行2 - 3小时，确保密封在高负载下性能良好。

（2）验收参数要求

试运行时，监测以下参数确保多级给水泵正常运行：

泄漏量：机械密封泄漏量应小于5 mL/h，超此值表明密封故障。

振动值：泵体振动速度应小于4.5 mm/s（依ISO 10816-3标准），过大振动影响密封寿命性能。

温度：密封腔和轴承温度应低于80℃，高温致密封件老化损坏。