机械密封防止流体泄漏的关键防线

机械密封：防止流体泄漏的 “关键防线”​

机械密封是旋转设备（如泵、压缩机、反应釜）中防止流体介质泄漏的核心部件，相较于传统的填料密封，具有泄漏量小、寿命长、功耗低等优势。设计与选用机械密封时，需重点关注密封副材料搭配、密封腔结构设计及安装维护要点。​

密封副材料的选择需适配介质特性与工作工况。对于水、油等普通无腐蚀介质，碳化硅与石墨是常用的配对组合：碳化硅硬度高（莫氏硬度 9.5）、耐磨性强，作为动环可减少磨损；石墨具有良好的自润滑性与导热性，作为静环能降低摩擦系数，避免干摩擦。若介质为强酸（如硫酸）、强碱（如氢氧化钠溶液）等腐蚀性流体，则需选用耐腐蚀材料，如动环采用碳化硅（耐多数酸碱），静环采用聚四氟乙烯或陶瓷，同时辅助密封圈需选用氟橡胶，防止被介质腐蚀。在高温工况（如蒸汽泵）中，密封副可选用氮化硅或合金材料，耐受温度可达 300℃以上；在低温工况（如液态氮输送泵）中，需选用低温韧性好的材料，如不锈钢与石墨配对。​

密封腔结构设计需满足润滑与散热需求。密封腔需保证充足的介质循环，使密封副在工作过程中始终处于湿润状态，避免干摩擦导致密封失效。例如，在离心泵密封腔设计中，可在泵体上开设循环孔，使部分介质从叶轮出口回流至密封腔，为密封副提供润滑与冷却；对于易挥发或低黏度介质（如汽油），可在密封腔外设置冷却夹套，通入冷却水降低密封副温度，防止介质汽化影响密封效果。同时，密封腔的内径需与密封件匹配，腔体内壁需光滑（表面粗糙度 Ra≤1.6μm），避免划伤密封件；密封腔底部需设置排污口，定期排出杂质，防止杂质堆积磨损密封副。​

安装精度直接影响密封性能。安装前需检查密封件是否完好，如密封圈有无破损、密封副表面有无划痕；轴的径向跳动需控制在 0.05mm 以内，端面跳动不超过 0.02mm，避免因轴振动导致密封副贴合不良。安装时，需在密封副表面涂抹少量润滑脂（与介质兼容），减少安装摩擦；紧固压盖螺栓时需均匀用力，使静环受力平衡，避免偏压导致泄漏。例如，安装离心泵机械密封时，压盖螺栓需分多次对称拧紧，每次拧紧力矩偏差不超过 5%，确保密封副贴合面压力均匀。​

日常维护是延长密封寿命的关键。运行过程中需定期检查泄漏量，正常机械密封的泄漏量应小于 5mL/h，若泄漏量突然增大，需及时停机检查，可能是密封副磨损、密封圈老化或轴振动超标所致。定期清理密封腔，去除杂质与积垢；根据介质特性与运行时间，定期更换密封件，一般普通工况下机械密封寿命可达 1-2 年，恶劣工况下需缩短更换周期。此外，避免设备空载运行，防止密封副因缺乏润滑而快速磨损。