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產(chǎn)品知識(shí)
發(fā)布時(shí)間:2020/8/22 19:59:06 人氣: [content:visits]
水泵用機(jī)械密封種類繁多,型號(hào)各異,但泄漏點(diǎn)主要有五處:
(l)軸套與軸間的密封;
(2)動(dòng)環(huán)與軸套間的密封;
(3)動(dòng)、靜環(huán)間密封;
(4)對(duì)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封;
(5)密封端蓋與泵體間的密封。
一般來(lái)說(shuō),軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)和解決,但需細(xì)致觀察,特別是當(dāng)工作介質(zhì)為液化氣體或高壓、有毒有害氣體時(shí),相對(duì)困難些。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷,須在長(zhǎng)期管理、維修實(shí)踐的基礎(chǔ)上,對(duì)泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判,才能得出正確結(jié)論。
一、泄漏原因分析及判斷
1.安裝靜試時(shí)泄漏。機(jī)械密封安裝調(diào)試好后,一般要進(jìn)行靜試,觀察泄漏量。如泄漏量較小,多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問(wèn)題;泄漏量較大時(shí),則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上,再手動(dòng)盤車觀察,若泄漏量無(wú)明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問(wèn)題;如盤車時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題;如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射,則動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)題居多,泄漏介質(zhì)向四周噴射或從水冷卻孔中漏出,則多為靜環(huán)密封圈失效。此外,泄漏通道也可同時(shí)存在,但一般有主次區(qū)別,只要觀察細(xì)致,熟悉結(jié)構(gòu),一定能正確判斷。
2.試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏。泵用機(jī)械密封經(jīng)過(guò)靜試后,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。因此,試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后,基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有:
(l)操作中,因抽空、氣蝕、憋壓等異?,F(xiàn)象,引起較大的軸向力,使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離;
(2)對(duì)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過(guò)大,導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷;
(3)動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊,彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量;
(4)靜環(huán)密封圈過(guò)松,當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí),靜環(huán)脫離靜環(huán)座;
(5)工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì),運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副,探傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面;
(6)設(shè)計(jì)選型有誤,密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn),有時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除,但多數(shù)需要重新拆裝,更換密封。 由于兩密封端面失去潤(rùn)滑膜而造成的失效:
a)因端面密封載荷的存在,在密封腔缺乏液體時(shí)啟動(dòng)泵而發(fā)生干摩擦;
b)介質(zhì)的低于飽和蒸汽壓力,使得端面液膜發(fā)生閃蒸,喪失潤(rùn)滑;
c)如介質(zhì)為易揮發(fā)性產(chǎn)品,在機(jī)械密封冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢或阻塞時(shí),由于端面摩擦及旋轉(zhuǎn)元件攪拌液體產(chǎn)生熱量而使介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升,也造成介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓的狀況。
由于腐蝕而引起的機(jī)械密封失效:
a)密封面點(diǎn)蝕,甚至穿透。
b)由于碳化鎢環(huán)與不銹鋼座等焊接,使用中不銹鋼座易產(chǎn)生晶間腐蝕;
c)焊接金屬波紋管、彈簧等在應(yīng)力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下易發(fā)生破裂。
由于高溫效應(yīng)而產(chǎn)生的機(jī)械密封失效:
a)熱裂是高溫油泵,如油渣泵、回?zé)捰捅?、常減壓塔底泵等最常見的失效現(xiàn)象。在密封面處由于干摩擦、冷卻水突然中斷,雜質(zhì)進(jìn)入密封面、抽空等情況下,都會(huì)導(dǎo)致環(huán)面出現(xiàn)徑向裂紋;
b)石墨炭化是使用碳—石墨環(huán)時(shí)密封失效的主要原因之一。由于在使用中,如果石墨環(huán)一旦超過(guò)許用溫度(一般在-105~250℃)時(shí),其表面會(huì)析出樹脂,摩擦面附近樹脂會(huì)發(fā)生炭化,當(dāng)有粘結(jié)劑時(shí),會(huì)發(fā)泡軟化,使密封面泄漏增加,密封失效;
c)輔助密封件(如氟橡膠、乙丙橡膠、全橡膠)在超過(guò)許用溫度后,將會(huì)迅速老化、龜裂、變硬失彈?,F(xiàn)在所使用的柔性石墨耐高溫、耐腐蝕性較好,但其回彈性差。而且易脆裂,安裝時(shí)容易損壞。
由于密封端面的磨損而造成的密封失效:
a)摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系數(shù)大、端面比壓(包括彈簧比壓)過(guò)大等,都會(huì)縮短機(jī)械密封的使用壽命。對(duì)常用的材料,按耐磨性排列的次序?yàn)椋禾蓟琛际?、硬質(zhì)合金—碳石墨、陶瓷—碳石墨、噴涂陶瓷——碳石墨、氮化硅陶瓷——碳石墨、高速鋼——碳石墨、堆焊硬質(zhì)合金——碳石墨。
b)對(duì)于含有固體顆粒介質(zhì),密封面進(jìn)入固體顆粒是導(dǎo)致使密封失效的主要原因。固體顆粒進(jìn)入摩擦副端面起研磨劑作用,使密封發(fā)生劇烈磨損而失效。密封面合理的間隙,以及機(jī)械密封的平衡程度,還有密封端面液膜的閃蒸等都是造成端面打開而使固體顆粒進(jìn)入的主要原因。
c)機(jī)械密封的平衡程度β也影響著密封的磨損。一般情況下,平衡程度β=75%左右最適宜。β<75%,磨損量雖然降低,但泄漏增加,密封面打開的可能性增大。對(duì)于高負(fù)荷(高PV值)的機(jī)械密封,由于端面摩擦熱較大,β一般取65%~70%為宜,對(duì)低沸點(diǎn)的烴類介質(zhì)等,由于溫度對(duì)介質(zhì)氣化較敏感,為減少摩擦熱的影響,β取80%~85%為好。
因安裝、運(yùn)轉(zhuǎn)或設(shè)備本身所產(chǎn)生的誤差而造成機(jī)械密封泄漏:
a)由于安裝不良,造成機(jī)械密封泄漏。主要表現(xiàn)在以下幾方面:
1)動(dòng)、靜環(huán)接觸表面不平,安裝時(shí)碰傷、損壞;
2)動(dòng)、靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊;
3)動(dòng)、靜環(huán)表面有異物;
4)動(dòng)、靜環(huán)V型密封圈方向裝反,或安裝時(shí)反邊;
5)軸套處泄漏,密封圈未裝或壓緊力不夠;
6)彈簧力不均勻,單彈簧不垂直,多彈簧長(zhǎng)短不一;
7)密封腔端面與軸垂直度不夠;
8)軸套上密封圈活動(dòng)處有腐蝕點(diǎn)。
b)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)中,機(jī)械密封發(fā)生泄漏的原因主要有:
1)泵葉輪軸向竄動(dòng)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),轉(zhuǎn)軸發(fā)生周期性振動(dòng)及工藝操作不穩(wěn)定,密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化等均會(huì)導(dǎo)致密封周期性泄漏;
2)摩擦副損傷或變形而不能跑合引起泄漏;
3)密封圈材料選擇不當(dāng),溶脹失彈;
4)大彈簧轉(zhuǎn)向不對(duì);
5)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)太大;
6)動(dòng)、靜環(huán)與軸套間形成水垢使彈簧失彈而不能補(bǔ)償密封面的磨損;
7)密封環(huán)發(fā)生龜裂等。
c)泵在停一段時(shí)間后再啟動(dòng)時(shí)發(fā)生泄漏,這主要是因?yàn)槟Σ粮备浇橘|(zhì)的凝固、結(jié)晶,摩擦副上有水垢、彈簧腐蝕、阻塞而失彈。
d)泵軸擾度太大。
機(jī)械密封的損壞,除與上述原因有關(guān)系外,明顯的原因是機(jī)械密封的設(shè)計(jì)和選型對(duì)工礦介質(zhì)來(lái)說(shuō)不合適(現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常發(fā)生)。沖洗裝置的配備以及使用情況,設(shè)備的維護(hù)水平。有很大關(guān)系。從使用經(jīng)驗(yàn)上來(lái)說(shuō),陶瓷、石墨材料比較容易炸裂,四氟材料彈性小,要掌握好現(xiàn)場(chǎng)尺寸精度,方可一勞永逸。
3.正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏。離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命,而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。(1)抽空、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓,導(dǎo)致密封破壞;(2)對(duì)泵實(shí)際輸出量偏小,大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán),熱量積聚,引起介質(zhì)氣化,導(dǎo)致密封失效;(3)回流量偏大,導(dǎo)致吸人管側(cè)容器(塔、釜、罐、池)底部沉渣泛起,損壞密封; (4)對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn),重新起動(dòng)時(shí)沒有手動(dòng)盤車,摩擦副因粘連而扯壞密封面;(5)介質(zhì)中腐蝕性、聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)增多;(6)環(huán)境溫度急劇變化;(7)工況頻繁變化或調(diào)整;(8)突然停電或故障停機(jī)等。離心泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏,如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),往往會(huì)釀成較大事故或損失,須予以重視并采取有效措施。
二、泵用機(jī)械密封檢修中的幾個(gè)誤區(qū)
1.彈簧壓縮量越大密封效果越好。其實(shí)不然,彈簧壓縮量過(guò)大,可導(dǎo)致摩擦副急劇磨損,瞬間燒損;過(guò)度的壓縮使彈簧失去調(diào)節(jié)動(dòng)環(huán)端面的能力,導(dǎo)致密封失效。
2.動(dòng)環(huán)密封圈越緊越好。其實(shí)動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊有害無(wú)益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損,過(guò)早泄漏;二是增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力,在工況變化頻繁時(shí)無(wú)法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整;三是彈簧過(guò)度疲勞易損壞;四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形,影響密封效果。
3.靜環(huán)密封圈越緊越好。靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài),相對(duì)較緊密封效果會(huì)好些,但過(guò)緊也是有害的。一是引起靜環(huán)密封因過(guò)度變形,影響密封效果;二是靜環(huán)材質(zhì)以石墨居多,一般較脆,過(guò)度受力極易引起碎裂;三是安裝、拆卸困難,極易損壞靜環(huán)。
4.葉輪鎖母越緊越好。機(jī)械密封泄漏中,軸套與軸之間的泄漏(軸間泄漏)是比較常見的。一般認(rèn)為,軸間泄漏就是葉輪鎖母沒鎖緊,其實(shí)導(dǎo)致軸間泄漏的因素較多,如軸間墊失效,偏移,軸間內(nèi)有雜質(zhì),軸與軸套配合處有較大的形位誤差,接觸面破壞,軸上各部件間有間隙,軸頭螺紋過(guò)長(zhǎng)等都會(huì)導(dǎo)致軸間泄漏。鎖母鎖緊過(guò)度只會(huì)導(dǎo)致軸間墊過(guò)早失效,相反適度鎖緊鎖母,使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性,在運(yùn)轉(zhuǎn)中鎖母會(huì)自動(dòng)適時(shí)鎖緊,使軸間始終處于良好的密封狀態(tài)。
5.新的比舊的好。相對(duì)而言,使用新機(jī)械密封的效果好于舊的,但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí),配合尺寸誤差較大會(huì)影響密封效果;在聚合性和滲透性介質(zhì)中,靜環(huán)如無(wú)過(guò)度磨損,還是不更換為好。因?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài),使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體,起到了較好的密封作用。
6.拆修總比不拆好。一旦出現(xiàn)機(jī)械密封泄漏便急于拆修,其實(shí),有時(shí)密封并沒有損壞,只需調(diào)整工況或適當(dāng)調(diào)整密封就可消除泄漏。這樣既避免浪費(fèi)又可以驗(yàn)證自己的故障判斷能力,積累維修經(jīng)驗(yàn)提高檢修質(zhì)量。
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