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机械密封泄漏问题分析

收藏本文 2024-01-30 点赞:5309 浏览:19851 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本文针对机械密封泄漏问题进行分析,重点阐述机械密封泄漏原因及分析的方法,对其它使用机械密封出现类似问题起借鉴作用。
关键字:机械密封泄漏分析

一、前言:

随着设备治理要求的提高,对机器的泄漏要求也不断提高。由于机械密封泄漏量很小,密封可靠。因此机械密封被广泛应用于电力、石化和医药装置中。目前70~80%的工业用泵配备机械密封。

二、 机械密封泄漏原因

泵用机械密封种类繁多,型号各异,但泄漏点主要有五处:
(l)轴套与轴间的密封;
(2)动环与轴套间的密封;
(3)动、静环间密封;
(4)对静环与静环座间的密封;
(5)密封端盖与泵体间的密封。

三、机械密封泄漏原因分析及判断

一般来说,轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决,但需细致观察。其余的泄漏直观上很难辨别和判断,需在长期管理、维修实践的基础上,对泄漏症状进行观察、分析、研究,才能得出正确结论。
(1)安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量。如泄漏量较小,多为动环或静环密封圈存在问题;泄漏量较大时,则表明动、静环摩擦副间存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位基础上,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题;如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题;如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却中漏出,则多为静环密封圈失效。此外,泄漏通道也可同时存在,但一般有主次区别,要观察细致,熟悉结构,一定能正确判断。
(2)试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会抑制介质的泄漏。因此,试运转时机械密封泄漏在排除

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轴间及端盖密封失效后,基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有:

2.1操作中因抽空、气蚀、憋压等异常现象,引起较大的轴向力,使动、静环接触面分离;

2.2对安装机械密封时压缩量过大,导致摩擦副端面严重磨损、擦伤;

2.3动环密封圈过紧,弹簧无定调整前环的轴向浮动量;

2.4静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静开脱离静环座;

2.5工作介质中有颗粒状物质,运转中进入摩擦副,擦伤动、静环密封端面;

2.6设计选型有误,密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除,但多数需要重新拆装,变换密封。
(3)正常运转中突然泄漏。离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或己达到使用寿命,而大等数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。

3.1抽空、气蚀或较长时间憋压,导致密封破坏;

3.2对泵实际输出量偏小,大量介质泵内循环,热量积聚,引起介质气化,导致密封失效;

3.3回流量偏大,导致吸入管侧容器(塔、釜、罐、池)底部沉渣泛起,损坏密封;

3.4对较长时间停运,重新起动时没有手动盘车,摩擦副因粘连而扯坏密封面;

3.5介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多;

3.6环境温度急剧变化;

3.7工况频繁变化或调整:

3.8突然停电或故障停机等。离心泵立正常运转中突然泄漏,如不能及时发现,往往会酿成较大事故或损失,须予以重视并采取有效措施。
(4)由于两密封端面失去润滑膜而造成的失效

4.1因端面密封载荷的存在,在密封腔缺乏液体时启动泵而发生干摩擦;

4.2介质的低于饱和蒸汽压力,使得端面液膜发生闪蒸,丧失润滑;

4.3如介质为易挥发性产品,在机械密封冷却系统出现结垢或阻塞时,

(5)由于腐蚀而引起的机械密封失效

5.1密封面点蚀,甚至穿透。

5.2由于碳化钨环与不锈钢座等焊接,使用中不锈钢座易产生晶间腐蚀;

5.3焊接金属波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下易发生破裂。

四、泵用机械密封检修中的几个误区

(1)弹簧压缩量越大密封效果越好。其实不然,弹簧压缩量过大,可导致摩擦副急剧磨损,瞬间烧损;过度的压缩便弹簧失去调节动环端面的能力,导致密封失效。
(2)动环密封圈越紧越好。其实动环密封圈过紧有害无益。

2.1加剧密封圈与轴套间的磨损,过早泄漏;

2.2增大了动环轴向调整、移动的阻力,在工况变化频繁时无法适时进行调整;

2.3弹簧过度疲劳易损坏;四是动环密封圈变形,影响密封效果。

(3)静环密封圈越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态,相对较紧密封效果会好些,但过紧也是有害的。

3.1引起静环密封因过度变形,影响密封效果:

3.2静环材质以石墨居多,一般较脆,过度受力极易引起碎裂;

3.3安装、拆卸困难,极易损坏静环。

(4)叶轮锁母越紧越好。机械密封泄漏中,轴套与轴之间的泄漏(轴间泄漏)是比较常见的。一般认为,轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧,其实导致轴间泄漏的因素较多,期轴间垫失效,偏移,轴间内有杂质,轴与轴套配合处有较大的形位误差,接触面破坏,轴上各部件有间隙,轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效,相反适度锁紧锁母,使轴间垫始终保持一定的压缩弹性,在运转中锁母会自动适时锁紧,使轴间始终处于良好的密封状态。
(5)新的比旧的好。相对而言,使用新机械密封的效果好于旧的,但新机械密刻的质量或材质选择不当时,配合尺寸误差较大会影响密封效果;在聚合性和渗透性分质中,静环如无过度磨损.还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态,便聚合物和杂质沉积为一体,起到了较好的密封作用。
(6)拆修总比不拆好。一旦出现机械密封泄漏便急于拆修,真实,有时密封或并没有损坏,只需调整工况或适当调整密封就可消除泄漏。这样既避免浪费又可以验证自己的故障判断能力,积累维修经验提高检修质量。
五、小结
了解机械密封泄漏的原因及其特点,就能及时发现机械密封出现的问题,就能保证机械密封长周期稳定、可靠地运转。对我们今后的设备管理起到积极的作用。
[参照文献]:
1.顾永泉《机械密封的相态稳定性》,《石油化工设备》,1987年3期
2.励宪成; 郑全胜 《机械密封的选型》,《石油人工设备技术》,2001年5期
3.郭会《波纹管机械密封抗抽空{正负压力}的能力》,《水泵技术》,1987年7期
4.丹东克隆集团《机械密封安装说明书》
[作者简介]:
史磊,男,28岁,助理工程师,2005年毕业于郑州电力高等专科学校。

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