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1. 漏れ箇所の種類 ポンプ用の機械シールには多種多様なタイプやモデルがあるが、漏れ箇所は主に5つある：（l）シャフトハウジングとシャフト間のシール； （2）動環と軸受けの間のシール； （3）動・静環間シール； （4）静環と静環座間のシール； （5）シールエンドキャップとポンプ本体間のシール。 2. 漏れ原因の分析および判断 設置時の静的試験中に漏れる。機械シールの取り付けと調整が終わったら、通常は静的試験を行い、漏れ量を確認します。漏れ量が少ない場合、多くは動環または静環のシールリングに問題がある；漏れ量が多い場合は、動環と静環の摩擦ペアに問題があることを示しています。漏れ量を初期に観察し、漏れ箇所を判断した上で、手動でタービンを回して観察する。漏れ量に明らかな変化がなければ、静止環および動環のシールリングに問題がある；回転試験時の漏れ量に明らかな変化がある場合、動環と静環の摩擦ペアに問題があると判断できる；漏れた媒体が軸方向に噴出する場合は、動環のシールリングに問題があることが多く、漏れた媒体が四方に噴出したり水冷孔から漏れ出たりする場合は、静環のシールリングの故障が多いです。また、漏れ通路も同時に存在することがあるが、一般的に主従の区別があり、注意深く観察し、構造をよく理解していれば、必ず正しく判断できる。 試運転時に発生した漏れ。ポンプ用メカニカルシールは静的試験を経た後、運転時の高速回転によって生じる遠心力が、媒体の漏れを抑制します。したがって、試運転時の機械シールの漏れは、軸間やエンドキャップのシール不良を除外すると、基本的には動環と静環の摩擦対が損傷したことが原因である。 摩擦対のシールが機能しなくなる主な要因は、以下の通りです。（1）運転中に真空状態やエアエロージョン、過剰な圧力といった異常現象が発生し、大きな軸方向の力が生じることで、動環と静環の接触面が分離してしまうことです； （2）機械シールの取り付け時に圧縮量が過大となり、摩擦対の端面が重度に摩耗・擦り傷を負う； （3）動環シールリングが過度に締まっており、スプリングでは動環の軸方向の浮き量を調整できない； （4）静止環のシールリングが緩すぎるため、動環が軸方向に浮き上がると、静止環が静止環座から外れる； （5）作動媒体中に粒子状物質が含まれており、運転中に摩擦対内に侵入し、探傷用の動・静環のシール端面； （6）設計選定の誤り、シール端面の比圧が低すぎる、またはシール材質の収縮率が大きいなど。上記の現象は試運転時に頻繁に発生し、場合によっては静環座などを適切に調整することで解消できるが、ほとんどの場合は再び分解・組み立てを行い、シールを交換する必要がある。 2つのシール端面が潤滑膜を失ったことによる故障：a）端面シールの負荷が存在し、シール室に液体がない状態でポンプを起動すると乾燥摩擦が発生する； b）媒体の飽和蒸気圧未満のため、端面の液膜が急激に気化し、潤滑性を失う； c）媒体が揮発性の高い製品の場合、機械シールの冷却システムにスケールや閉塞が生じると、端面の摩擦や回転部品による液体のかき混ぜによって熱が発生し、媒体の飽和蒸気圧が上昇する。これにより、媒体の圧力がその飽和蒸気圧を下回る状態になる。 腐食によって引き起こされるメカニカルシールの故障：a）シール面の点食、さらには貫通。 b）タングステンカーバイドリングとステンレス製ベースなどが溶接されているため、使用中にステンレス製ベースが粒界腐食を起こしやすい； c）溶接された金属製の波形チューブやスプリングなどは、応力と媒体による腐食が同時に作用することで、容易に破損する。 高温効果によって引き起こされる機械シールの故障：a）熱亀裂は、オイルスラッジポンプ、リファインオイルポンプ、常圧減圧塔底ポンプなどの高温用オイルポンプで最も一般的な故障現象である。シール面において、乾燥摩擦や冷却水の供給が突然途絶えること、不純物がシール面に侵入すること、真空状態になることなどがあると、リング面に半径方向の亀裂が生じます； b）グラファイトの炭化は、カーボン－グラファイトリングを使用する際のシール不良の主な原因の一つである。使用中にグラファイトリングの温度が許容範囲（一般的には-105～250℃）を超えると、その表面に樹脂が析出し、摩擦面付近の樹脂が炭化します。接着剤が存在する場合は発泡して軟化し、シール面からの漏れが増加し、シール機能が失われます； c）補助シール材（フッ素ゴム、EPゴム、純ゴムなど）は、許容温度を超えると急速に老化し、ひび割れが生じ、硬化して弾力性を失う。現在使用されているフレキシブルグラファイトは耐高温性と耐腐食性に優れているが、弾性に欠ける。また、もろくて割れやすく、取り付け時に破損しやすいです。 シール端面の摩耗によって引き起こされるシールの故障：a）摩擦対に使用される材料の耐摩耗性が低い、摩擦係数が大きい、端面比圧（スプリング比圧を含む）が過大であるなどは、メカニカルシールの使用寿命を短くする。一般的に使用される材料を耐摩耗性の順に並べると、以下の通りです：炭化ケイ素－カーボングラファイト、超硬合金－カーボングラファイト、セラミックス－カーボングラファイト、スプレーセラミックス－カーボングラファイト、窒化ケイ素セラミックス－カーボングラファイト、高速度鋼－カーボングラファイト、溶射超硬合金－カーボングラファイト。 b）固体粒子を含む媒体の場合、シール面に固体粒子が入り込むことがシールの故障を引き起こす主な原因である。固体粒子が摩擦対の端面に入り、研磨剤として作用し、シールが激しく摩耗して機能しなくなる。シール面の適切な隙間、メカニカルシールのバランス状態、さらにはシール端面の液膜の気化などが、端面が開いて固体粒子が侵入する主な原因となっています。 c）機械シールのバランス度βも、シールの摩耗に影響を与える。一般的に、バランス度βは約75％が最適です。β＜75％の場合、摩耗量は減少するものの漏れが増加し、シール面が開く可能性が高まります。高負荷（高PV値）の機械シールでは、端面摩擦熱が大きいため、βは一般的に65％～70％が適切である。一方、低沸点の炭化水素系媒体などでは、温度が媒体の気化に敏感であるため、摩擦熱の影響を減らすためにβは80％～85％が望ましい。 取り付けや運転、または装置自体に起因する誤差によって機械シールが漏れる：不適切な取り付けにより、機械シールが漏れる。主に以下の点に表れます：1）動環と静環の接触面が平らでなく、取り付け時に傷ついたり損傷したりする； 2）動環・静環のシールリングのサイズが誤っている、損傷している、または十分に圧縮されていない； 3）動環、静環の表面に異物がある； 4）動環・静環のV型シールリングの向きが逆になっている、または取り付け時に端が反対側になっている； 5）シャフトブッシュ部からの漏れ、シールリングが装着されていないか圧縮力が不足している； 6）ばね力が均一でなく、単一のばねが垂直でなく、複数のばねの長さがまちまち； 7）シールチャンバーの端面と軸の垂直度が不足している； 8）シャフトリングのシールリングの動く部分に腐食点がある。 装置が稼働中に機械シールから漏れが発生する主な原因は、1）ポンプのインペラの軸方向のずれ量が基準を超えること、軸が周期的に振動すること、工程操作が不安定であること、そしてシール室の圧力が頻繁に変動することなどです。これらが原因でシールから周期的に漏れが生じます； 2）摩擦対の損傷や変形により馴染み運転ができず、漏れが発生する； 3）シールリングの材質選定が不適切で、膨潤により弾性を失う； 4）大きなスプリングの向きが間違っている； 5）機器の運転時に振動が大きすぎる； 6）動環、静環と軸受けの間にスケールが生成され、ばねの弾力性を失わせてシール面の摩耗を補償できなくなる； 7）シールリングにひび割れなどが発生する。 ポンプがしばらく停止した後に再起動すると漏れが発生するが、これは主に摩擦部付近の媒体が固化・結晶化し、摩擦部にスケールやバネの腐食、閉塞による弾力性の喪失が起こるためである。 ポンプシャフトの撹乱が大きすぎる。