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小白:离心泵机械密封泄漏如何延长使用寿命?

浏览:502 提问时间:2023-08-18 10:31:31

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103118PUMP

机械密封(mechanicalseal)它是一种防止流体泄漏的装置,由至少一对垂直于旋转轴的端面在流体压力和补偿机构弹性(或磁力)和辅助密封的作用下保持合适和相对滑动组成。机械密封是离心泵密封的主要部件,密封泄漏非常麻烦,如何延长机械密封的使用寿命?

1、机械密封结构主要由静止环(静环)组成

1、旋转环(动环)

2、弹性元件

3、弹簧座

4、紧定螺钉

5、旋转环辅助密封圈

6、由静止环辅助密封圈等元件组成,防转销7固定在压盖9上,防止静止环旋转。

机械密封具有密封性能可靠、泄漏小、使用寿命长、功率损耗小、应用范围广等优点。广泛应用于各种技术领域,特别是高速、高压差、工作条件昂贵、有毒、腐蚀性强的工艺介质。同时,机械密封也是设备的薄弱环节之一。为了延长其使用寿命,正确的安装和维护除了选择合适的摩擦副材料和合适的端面比压外,还可以起到重要的作用。

小白:离心泵机械密封泄漏如何延长使用寿命?

二、分析机械密封故障泄漏的原因

化工设备中使用的机械密封种类繁多,型号各异,但主要有五个泄漏点:①轴套与轴之间的密封;②动环与轴套之间的密封;③动静环间密封;④密封静环与静环座之间;⑤密封端盖与泵体之间的密封。机械密封中流体可能泄漏的A、B、C、D四个通道。

1、机械密封的密封圈故障也是密封泄漏的主要原因

动静环密封圈组装倾斜;轴或轴套表面光洁度不足或尺寸过小;密封圈与密封介质发生物理或化工反应、腐蚀变形、老化等,可导致泄漏。

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2、装配不当导致机械密封泄漏

装配机械密封前,机械密封件清洗不干净,部件损坏或划伤;装配不到位;弹簧偏差和紧固螺钉不紧固;拆卸过程中的损坏是机械密封提前失效的原因。

3、机械密封选型设计不当造成机械密封泄漏

由于化工装置中工艺介质特性的多样性,机械密封设计选择不当,使密封端面比压力小、大或密封材料冷收缩大,容易使机械密封失效,导致泄漏。

4、动静环端面磨损导致机械密封泄漏

无论机械密封类型如何,其主要特点是密封面垂直于旋转轴的端面,即将易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。因此,机械密封故障的主要形式是静态和动环之间的磨损故障。移动和静环端面摩擦副主要由弹簧推力压紧,防止泄漏。移动和静环压力越紧,泄漏的可能性就越小,但摩擦力也会增加。在较大摩擦力的作用下,移动和静环接触端镜会迅速磨损,然后失效泄漏。

5、工艺条件不稳定,安装不良导致机械密封泄漏

工艺条件不稳定、安装不良引起的振动和设备抽空蒸发的瞬时断流,会损坏机械密封动静环之间的液膜,使机械密封在无润滑条件下“干态”在运行过程中,密封环的温度迅速升高,有的直接烧毁,有的在泵恢复正常工作状态时被迅速冷却,形成热冲击而破裂。冲洗流体和冲洗条件差也会形成热冲击,导致密封环径向裂纹,加剧动静环磨损失效。同时,当石墨环超过使用温度时,其表面会沉淀晶体,并在高温摩擦副附近碳化,其颗粒进入摩擦副,使静环急剧磨损失效。

三、解决办法

根据上述分析,应采取以下措施和维护方法来延长机械密封的使用寿命。

1、静环密封圈松紧

静环密封圈基本处于静态状态,密封效果相对较好,但过紧会导致:一是静环密封过度变形,影响密封效果;二是石墨多为静环材料,一般脆,过度应力容易破裂;三是安装拆卸困难,容易损坏静环。因此,静环的内径一般大于轴径1~2mm,密封圈的松紧度以涂上润滑剂后双手压入为准。如果手能轻轻压入,就会太松,如果手不能用力压入,就会太紧。

2、调整弹簧压缩量

调整弹簧压缩量是调整机械密封端面比压,与密封结构类型、弹簧尺寸和介质压力有关的密封性能和使用寿命的重要参数。端面比压过大会损坏摩擦副;比压过小容易泄漏,厂家往往会给出合适的范围,一般按3~6kg/cm2取值。弹簧自由长度A、弹簧刚度K(产生单位压缩时承受的载荷)、规定要求的比压P,这些都是制造商给出的参数。如果压缩尺寸为B,则P//(A-B)=k,得出B=A-P/k,这就是弹簧安装压缩后的尺寸。如果弹簧安装后尺寸过大,可以在弹簧座和弹簧之间增加调整垫的厚度。如果尺寸过小,可以减少调整垫的厚度。调整垫的厚度应用千分尺测量。

3、动环密封圈松紧

动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套之间的磨损,过早泄漏;二是增加动环轴向调整和运动的阻力,在工作条件频繁变化时不能及时调整;三是弹簧过度疲劳易损坏;四是动环密封圈变形,影响密封效果。为捍卫动环的浮动性,其内径大于轴径0.5~1mm用于补偿轴的振动和偏差,但间隙不宜过大,否则会卡住环密封圈,损坏机械密封的机械性能。涂上润滑剂后,密封圈的松紧程度以一只手用力压入为准。

4、新旧密封拆换

相对而言,使用新机械密封的效果优于旧机械密封,但当新机械密封的质量或材料选择不当时,尺寸误差会影响密封效果。在聚合和深渗透介质中,如果静环没有过度磨损(当密封面出现裂纹、角落、划痕、大麻点、飞边和偏差磨损、划痕和大麻点贯穿整个密封端面时称为过度磨损),蕞好不要更换。由于静环在静环座中长期处于静态状态,聚合物和杂质沉积在一起,密封效果更好。

5、拆修

一旦机械密封泄漏,不要急于拆卸和维修,有时密封可能不会损坏,只需调整工作条件或适当调整密封即可消除泄漏。如调整弹簧压缩,消除运行设备振动,清除弹簧失弹的规模和运动,静环摩擦副上的规模等。这不仅可以避免浪费,解决实际问题,而且可以验证其故障判断能力,积累维护经验,提高维护质量。

回答时间:2023-08-18
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