机械密封及其管路系统的选用
纯蒸汽发生器安全操作规程
纯蒸汽发生器安全操作规程1. 目的：建立纯蒸汽发生器安全操作规程，规范纯蒸汽发生器的操作与维护保养，确保纯蒸汽发生器的正常运行，保证纯蒸汽质量符合内控质量标准。
2. 适用范围：纯蒸汽发生器。
3. 责任者：操作工、动力班长、质检员、设备工程部经理。
4. 程序：4.1 开机前检查及准备工作。
4.1.1 检查设备是否处于完好状态。
4.1.2 检查各管路、阀门连接是否泄漏。
4.1.3 检查各阀门开关状态是否处在合适的位置。
4.1.4 检查压缩空气压力应在0.5-0.8MPa范围内。
4.1.5 检查电源、蒸汽是否在可控状态。
4.2 设备操作4.2.2 开机开启电源，系统自动运行纯蒸汽控制程序到初始界面。
将控制方式改为“自动控制”，然后点击“开启设备”，设备自动开始运行。
4.2.3 设备关机在“操作画面”界面，点击“设备停止”，设备停止运行，然后断掉总电源。
4.2.4 设置画面操作点击“设置画面”，输入相应工艺员的用户名和密码进入“用户设置画面”，在此画面可以对以上参数进行修改。
参数含义解释如下：停机延时：设备停机后延时关闭时间液位延时：低液位判定时间间隔时间：为纯蒸汽储气罐间隔排放时间，多次时间进行一次排放（防止有冷凝水在储气罐）间隔排放时间：为到达间隔时间后储气罐排放时间4.2.5 报警画面操作点击“报警画面”，输入相应的用户名和密码进入“报警画面”，画面如下：可对报警信息进行查询。
报警信息显示画面，显示日期、时间、编号、错误点、消息文本等信息。
点击“返回”按钮，返回到目录界面。
出现报警是红色字体显示，如果报警解除，则是绿色字体显示。
4.2.6 参数画面操作点击“参数画面”，输入相应管理员的用户名和密码进入“参数画面”，4.2.6.1点击“温度参数设置画面”，画面如下：可对以上参数进行修改，各参数含义解释如下：实测AD值：PLC读取的模拟信号大小转换成数字输出，大小在5540~27648之间零点AD值：传感器在没有经过任何形变下输出的模拟量转换值，一般大约是5540。
机械密封辅助系统安装使用说明书(DEC)
密封辅助系统安装使用说明一、A PI PLAN 21方案规定：本方案主要用于温度较高的介质。
高温冲洗液从泵出口经过孔板管路（压差小时可不加孔板）经换热器冷却降温后通向密封腔，液流进入密封腔中邻近密封面的地方，对密封端面进行润滑、冷却，液流通过密封后返回进入泵中，同时将密封腔中空气或蒸汽排出。
见图API方案21。
方案类型：换热冲洗循环API方案21是用于阻封高温介质密封的一种必需的配置。
到达密封腔的冲洗液应是清洁的、密封可以长期承受的温度。
如介质含有颗粒等杂质，可在孔板前面的管路中加装API方案12或31。
即API方案22或41冲洗液：泵自身的输送介质适用温度：泵送介质温度>150℃适用压力差:1、泵吐出口压力高于入口0.35MPa。
2、对于现在泵用机械密封工作压力在2MPa以下，压力变化不大而又较为准确的情况下冲洗压力比密封腔内的压力大0.05~0.20MPa，压力变化较大时其差值可取0.1~0.2Mpa。
适用密封布置：●单端面密封结构。
●串联式密封结构的主密封。
CHR2.5型机械密封用换热器主要用于输送温度超过80℃以上的介质工况，作用是将流程介质冷却后送回密封腔，使密封腔内部温度降到80℃以下，以保证密封工作在合适温度范围内，同时也可做其它流体的热交换器使用。
外形及连接尺寸见下图型号换热面积（m2）管程压力（MPa）壳程压力（MPa）使用温度（℃）CHR2.5 0.25 6.3 0.3 200方案应用：1、冲洗液引自压力高于密封室部位（如泵吐出端），通过孔板，经过换热器管路系统到达密封压盖冲洗孔，进入密封中，完成对密封端面的冲洗。
可通过观察温度计，选择合适的孔板孔径，调节通过换热器中冷却水流量，达到控制冲洗液流量、温度在一个合适的范围内。
1-1、API方案21流程起始部分通常焊于泵吐出端，经过一个焊接连接的阀门后加孔板。
孔板用于限制密封的冲洗循环速率。
所有孔板的最小孔径尺寸应大于3mm，应由奥氏体不锈钢制造，当需要比单个孔板带来更大的压力降时，应使用多个孔板串联布置，且各孔板间隔最小相距150mm。
机械密封安装要求
简介：机械密封部件无论从制造精度上还是安装精度上要求都很严格，如果安装不当，就会影响密封的寿命和密封性能，严重时将会使密封迅速失效.机械密封广泛用于各种类型的泵.机械密封是一种精度较高的机械密封部件无论从制造精度上还是安装精度上要求都很严格,如果安装不当，就会影响密封的寿命和密封性能，严重时将会使密封迅速失效。
机械密封广泛用于各种类型的泵。
机械密封是一种精度较高的密封装置，对安装和使用条件均有一定的要求。
一、机械密封的安装为了使机械密封具有良好的密封性能，安装密封的设备应满足以下要求:1、安装安装机械密封部位的轴（或轴套)的外径尺寸公差为h7，表面粗糙度Ra值不大于1.6um。
安装机械密封部位的轴（或轴套）的外径≤50mm时，径向跳动公差≤0。
04mm;外径＞50mm时,径向跳动公差≤0。
06mm，安装机械密封的设备转子轴向窜动量≤0.3mm。
安装时必须将轴、密封腔体（泵盖）、机械密封本身清洗干净,防止杂质进入密封安装部位。
2、密封机械密封的安装是在泵的装配过程中进行的。
待泵轴装上轴承箱,轴承箱的密封元件装好后，按以下步骤安装机械密封：首先，安装前应确认产品型号及规格与设备要求是否一致，在安装密封的轴,腔体及压盖等与辅助密封圈接触处均匀涂油（注：对乙丙橡胶、或介质不允许注入润滑油的情况下，可涂抹植物油或肥皂水。
再把机械密封套上轴，按设计的工作高度安装到位.过压盖通孔，采用对角线交叉拧紧方式，用螺栓将整个密封与密封腔体（泵盖）联接拧紧。
机械密封配有辅助系统时,按标示正确连接管路,最后试车。
3、观察以上步骤完成后，手动盘车，注意观察转矩的变化，以及有无擦碰声音异常等，以确定是否要重新安装和调整。
打开阀门,密封腔内通入密封介质，全部排出密封腔的空气，使密封腔中全部充满介质，并观察密封有无泄漏情况，确认上述两项正确无误后进行试运转。
二、机械密封安装使用的一般原则1、弄清设备的情况,要了解设备转轴的转速、轴径；设备制造精度及密封腔尺寸，设备本身的使用寿命以及设备在生产工艺中的地位等要做全面均衡的考虑。
机械密封53B辅助系统使用说明书
机械密封辅助系统53B系统安装使用说明书沈阳石化电站泵有限公司一、53B系统的工作原理本系统主要由蛇管式换热器、囊式蓄能器、压力及温度指示器及压力报警开关组成。
系统主要应用在API682布置方式3的密封冲洗方案中，通过蛇管式换热器来冷却二级密封在运转时产生的摩擦及搅拌热，并通过密封上的泵送环提供循环动力。
囊式蓄能器为系统提供稳定的压力，保证密封泄漏后系统中压力的稳定，并为系统提供约1.5L的隔离液蓄能补充量。
如系统中隔离液压力低于（介质侧密封腔压力+0.05）Mpa时，则压力报警开关将会产生报警信号，提醒操作者须向系统补充隔离液，补充隔离液可通过系统自带的手动补液泵进行，补液压力可通过压力指示器来读取，一般隔离液压力为（介质侧密封腔压力+0.14~0.17）Mpa。
（隔离液应根据工艺介质特性进行有针对性的选择，尽量选择与工艺介质互溶性较好的介质充当）。
二、53B系统的应用场合本布置方案用于配置方式3的双端面密封中高蒸汽压力及闪蒸烃类介质危险有毒的工艺介质易热传导的介质脏的/有固体颗粒的或易聚合的介质三、53B系统的调试说明1.将管线连接到工作状态，检查系统管线是否有松动及泄漏疑点，检查无误后对囊式蓄能器内出厂所充氮气排放干净；2.检查系统中的阀门，将排液口关闭，其余阀门开启；3.准备好可用氮器瓶及充气工具，将囊式蓄能器最上方的充器孔保护螺母扭下，把充器工具安装到充气孔上，准备对蓄能器气囊进行充气.（充气要求：核对准确所需系统密封腔的具体压力值P1；核对准确后向气囊进行充气，充气压力P2=0.85~0.9P1;注：所充气体必须为氮气）；4.充气完成后卸下充气工具并将充气口保护螺母安装上，此时可对系统进行补液操作：(用补液装置进行补液，注意观察排气孔，保证隔离液充满系统内部，将排气口阀门关闭，继续对系统进行补液操作，此时应观察系统压力表的变化，当压力表的刻度值P3=P1+0.2时，表示充液补压完成，并将补液口处阀门关闭，此时系统便处于工作压力状态)；5.注：以上所有压力值单位为Mpa.P1-密封腔压力；P2-充气压力；P3-正常工作压力；四、故障及维修1. 不循环，进出管路温差小，温升大，压盖温度过高。
最全机械密封知识(概述原理、优缺点、安装使用、渗漏原因、摩擦副材料)
10.常见的渗漏现象
11.机械密封正常运行及维护问题
12.机械密封摩擦副材料宝典
13.机械密封常用型号
一、机械密封概述
机械密封（端面密封）是一种用来解决旋转轴与机体之间密封
的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面的流体压力和补偿
机构弹力（或磁力）的作用及辅助密封的配合下保持贴合下并相对
滑动而构成防止流体泄漏的装置，常用于泵、压缩机、反应搅拌釜
最全机械密封知识（概述原理、优缺点、安装使
用、渗漏原因、摩擦副材料）
中国工业清洗
导
读
1.机械密封概述
2.机械密封优缺点
3.机械密封工作原理
4.机械密封常用材料选用
5.密封材料的种类及用途
6.机械密封安装、使用技术要领
7.机械密封在工业方面发展及应用
8.机械密封冲洗方案及特点
9.机械密封典型失效原因分析
1 / 26
等旋转式流体机械，也用于齿轮箱、船舶尾轴等密封。因此，机械 密封是一种通用的轴封装置。
机械密封结构多种多样，最常用的机械密封结构是端面密封。 端面密封的静环、动环组成一对摩擦副，摩擦副的作用是防止介质 泄漏。它要求静环、动环，具有良好的耐磨性，动环可以在轴向灵 活的移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好的贴合；静环具 有浮动性，起缓冲作用。为此，密封面要求有良好的加工质量，保 证密封副有良好的贴合性能。构成机械密封的基本元件有静环、动 环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈 轴套密封圈等。
（2）寿命长。在机械密封中，主要磨损部分是密封摩擦副端 面，因为密封端面的磨损量在正常工作条件下不大，一般可以连续 使用 1～2 年，特殊场合下也用到 5～10 年。
（3）运转中无需调整。由于机械密封靠弹簧力和流体压力使 摩擦副贴合，在运转中自动保持接触，装配后就不用像普通软填料 那样需调整压紧。
化工离心泵选型
化工离心泵选型上海尼可尼流体系统有限公司 （201100） 林 霞西门子（中国）有限公司上海分公司 （200120） 陈 波的离心泵，根据电动机驱动方式的不同，可以选择磁力泵、电动 机直联和屏蔽式。
一般工程公司及设计院在前期设计时，多数已经确定了泵的形式，不需要另外选择和判断，但在某些类似案例重复出现的时候，也可以对泵的形式提出另外的建议。
某化工企业项目在输送甲苯、乙苯、丙苯、苯乙烯、焦油、液化石油气及烷类介质的工位中要求使用无泄漏泵，客户考虑采用化工离心泵串联式干气密封，出于泵长期使用的安全性、易操作维护、减少现场管路布置等的考虑，建议用户选用磁力驱动泵，采用磁力驱动方式既可以达到介质无泄漏，又可以减少设置P L A N冲洗方案时的复杂管路配置，如提供外部供给阻隔气体用于干气密封的P L A N74配置。
最终方案被采纳并顺利投入生产。
某企业需要泵输送M T B E、异丁烯等介质，流量在1～3m 3/h之间，扬程在70～150m，客户考虑使用多级离心泵，根据旋涡泵的小流量高扬程、具有定量性、可通过变频调节流量的特点进行了推荐，而且旋涡泵比多级离心泵占地体积小、结构简单、适应急停急起运行，业主通过实际应用也对旋涡泵在该工况下的稳定性感到满意。
3.流量和扬程无论对于化工离心泵还是普通水泵，对流量和扬程的选型基本原则都是相同的，即最大需要流量和最高需要扬程点落在最高效率点的左侧，一般在额定流量的30%～70%之间选型比较适合。
在化工离心泵选型中，影响流量扬程点的因素有很多，主要为以下几种情况：（1）输送介质中含有微量细微颗粒时（固体粒径小于100μm） 普通离心泵的闭式叶轮结构就无法应对，一方面可以进行性能修正，扬程和效率比输送清水时的值下降同一个比例。
另一方面，根据颗粒含量的多少及颗粒大小考虑将闭式叶轮改为半开式叶轮或开式叶轮，而这种叶轮形式的改变也将会影响泵在性能上的降低，在没有开式叶轮泵性能测试报告的时候，根据经验值可以按照5%～10%的性能下降比例来进行选型估算。
机械密封和管路示意图
附录A机械密封和管路示意图API 610第八版本附录包括机械密封和管路用的示意图。
下列注解和图例用于图A-1到A-5。
换热器（ps带关闭阀的压力开关（P］带关闭阀的压力表/旋风分离器表盘式温度计 F 流动指示器流量调节阀飞U液位指示器-XI-关闭阀阀A——入口关闭阀逆止阀阀B――支管流量控制阀孔板阀C 出口关闭阀下列图的总注解：1. 以下这些管路系统方案示意图代表了常用的系统。
另外还可以有别的管路系统方案，买方应详细规定采用何种系统，并由买卖双方商定。
2. 以下这些管路系统方案图供图A-1所示的单端面和无压双重密封装置上的“ F”接头使用。
3. 对于方案32，买方应指明液体特性，卖方应规定必须的液体重、压力和温度。
4. 如果买方提供增设的密封液体，买方应指明液体特性。
卖方则应规定必需的液量、压力、温度（如果这些都是有关因素的话）。
5. 星号（★）表示该设备只有规定时才提供，设否任意（买方可自由选择的项目）。
泵和密封压盖接头的符号H加热G润滑E平衡液P泵送液体F注2Q、V或D［旋转■，静止.=<a -B. * = q 二 | m q— m 1 m £ _ * = 4 = * m二二Ja ― 一— _, 一——三s.;密封元件密封元件（单端面密封）（无压双重密封）F注2 B注2 Q、V或D图A-1 典型的机械密封密封室卸压衬套注2密封压盖节流衬套（辅助密封装置）（有压双重密封）注：1.这些图只表示典型结构，并不代表任何具体的设计或密封牌号2.对必要的接头，参看相应的管路布置方案图（图 A-2和图A-3 ）。
从泵吐岀口到密封的内部再循环，推荐只用于清洁的介质, 必须确保内部循环量足够，以保证密封面上的稳定条件。
图A-2A 单端面密封和无压双重密封的主密封的管路一一方案1和2。
API 方 案 1示意图立式泵 Q/D / L不推荐用于立式泵AP 方案2示意图立式泵卧式泵堵住的接头，备做将来可能供循环液使用卧式泵不推荐用于立式泵冲洗液不循环的封死密封室冲洗端面，液体 经过密封返回泵中。
美国API676标准译稿
API676第二版 1994年12月美国石油学会标准旋转正位移泵——转子泵张晞琳周景芝译中石化集团上海工程有限公司本标准的主要目的是制定对电动机械方面问题的最低限度要求。
本标准内的这种限定是对那些通常与人们的兴趣和关注相对立的事物的一种规范。
节能问题备受关注，它在设备的设计、选用及运行等所有环节中都变得越来越重要。
因此，制造商及用户在上述这些环节中应当积极地寻求创新的节能方法。
对那些可能降低能耗的替代新法都应当予以深入研究并使之产生实效。
这一点在新设备的报价中显得尤为重要，因为对选购设备优劣的评定将越来越取决于使用寿命期内的总费用，而不仅仅取决于设备的采购费用，应当特别鼓励设备制造厂向用户提出新型可替代的节能设计，但这种新型设计必须以确保安全性和可靠性为前提，能降低能耗及使用期内的总费用。
本标准要求买方规定某些细节和特性。
尽管公认买方可以修改、删减和增补本标准的某些章节，但我们仍强烈建议这种修改、删减或增补行为是基于对本标准的补编，而不是重写本标准或是把本标准的章节内容并入到别的完整的标准中去。
出版API标准是为了便于采购标准化的设备和器材。
此类标准并不想要阻止买方或生产厂购买或生产按API标准以外的其他规范制造的产品。
凡有意者均可采用API标准。
本学会曾竭力确保标准中所载资料的准确性和可靠性；但本学会在出版API标准之际未作任何声明或担保，因此对于因采用本标准而引起的任何损失或损坏；对于违反任何联邦、州或市的法规（某些API标准可能会与这样的法规相抵触），兹明确声明不承担任何义务或责任。
欢迎提出修正意见并惠寄美国石油学会制造、销售和市场部主任（华盛顿市哥伦比亚特区20005，西北部，1220L街）。
第一章总则页码1.1 范围 (5)1.2 替代设计 (5)1.3 买方要求与本标准抵触时的处理办法 (5)1.4 术语的定义 (5)1.5 关联标准 (7)1.6 单位转换 (11)第二章基本设计2.1 总则 (12)2.2 压力泵壳 (13)2.3 泵壳上的接管口 (13)2.4 作用在管口上的外力和外力矩 (15)2.5 转子 (15)2.6 机械密封及常用填料 (16)2.7 轴承 (17)2.8 润滑 (17)2.9 材料 (18)2.10 铭牌和转向箭头 (21)2.11 质量 (21)第三章副机和附件3.1 驱动机 (22)3.2 联轴器和护罩 (23)3.3 底座板 (23)3.4 安全阀 (26)3.5 管路 (26)3.6 专用工具 (27)第四章检查、试验和发货前的准备工作4.1 总则 (29)4.2 检查 (29)4.3 试验 (31)4.4 发货前的准备工作 (32)第五章卖方资料5.1 总则 (34)5.2 报价方案 (34)5.3 合同资料 (36)附录A——转子泵数据表 (38)附录B——主要零部件材料说明及其他材料清单 (42)附录C——检验员的核查清单 (44)附录D——转子泵制造商图纸及资料要求 (45)附录E——净压头与净吸入压力 (51)附录F——密封材料 (53)图目录1——用于计算力和力矩的坐标系 (15)2——底座安装板的布置 (25)表目录1——管件材料的最低要求 (28)2——铸件内缺陷的最大严重程度 (30)B-1 转子泵部件材料说明 (42)B-2 其他材料 (43)F-1 机械密封零部件材料的典型描述 (53)F-2 机械密封元件的ASTM材料规范 (54)F-3 输送烃类介质的密封材质的典型温度限制 (54)F-4 输送烃类介质的辅助密封材料的典型温度限制原则 (54)旋转正位移泵——转子泵第一章总则1.1 范围本标准函盖了对石油、化工和天然气工业用旋转正位移泵的最低限度要求。
液环真空泵
滤网 新安装的管路，必须清除管路里的杂物和安装滤网。 （1）管路安装时，特别是进气管路，先清除管路焊渣、铁锈等。 （2）对于新启用的管路，应装上20-30目的滤网。滤网装夹在管路的两 法兰之间，滤网外圆周要留有一定的装夹余量，以免被吸入液环真空泵 内。使用一段时间后，确认管路无异物方可取下。 （3）新启用的管路滤网网眼容易有杂物阻塞，会影响气体的吸入，应及 时拆卸清洗。 （4）一般初次运行一个星期，要停机清洗滤网，再运行三个星期，作第 二次清洗，直至系统清洁，才可以拆除滤网。 （5）供水管路在接上液环真空泵之前应先通水清洗，确保水管杂物被冲 干净后才接上使用。
4. 真空泵的启动与调节（以下图为例，排出压力为微正压）
1工作液供给阀门 2轴封供水阀门 3进气闸阀 4回流闸阀 5压力表
6止回阀 7排气闸阀 8液位计 9气液分离器 10排液阀门
11 水泵 12 热交换器 13 清洗排液阀 14 真空压力表 15 液环真空泵
16 压力表
通过供液管路向液环真空泵内供水冲洗，用手盘车，然后通过排
处理措施 净化介质，防止固体物料吸入泵体内,更换磨损零件 打开检查孔盖，检查并重新调整间隙 更好阀板 检查管路连接的密封性 压紧填料压盖，直到每秒流出1~2滴为止 提高供水量及供水压力 降低水温，提高供水量 取出过量的润滑脂 重新校正 清洗或更换轴承，检查轴封 使用耐高温润滑油脂
24 25
润滑脂量过少 轴承锈蚀、磨蚀、划伤
同时打开轴封供水阀门），达到接近液环真空泵的轴线以下时，
关阀1。
打开进气阀门，同时打开旁通阀门。 起动电机,液环真空泵运转,打开供水阀门，使供水压力表的指针 显示在0.02-0.03Mpa（G）。 如果是轴封外供水，调节外供水阀门，使轴封供水压力表的读数 在0.02-0.03Mpa（G）。 关闭气水分离器排水阀，使液位计的液位显示在中心位置。 调节排气阀和旁通阀，使排出压力上升。这时，调节工作液供水 阀门，使供水压力表的读数与液环真空泵的排出压力相接近。
机封
机械密封及其管路系统的选用作者：上海医药工业设计院林杰张唏琳阮黎祥陈伟一、概述随着环境保护和人类健康要求的提高，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。
因此自1885年，英国产生第一个机械密封以来，机械密封被广泛应用于化工、石化和医药装置中。
目前70～80％的工业用泵配备机械密封。
API610《石油、重化学和天然气工业用离心泵》(Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Chemical, and Gas Industry Services)要求泵的连续运转周期至少为3年。
这就要求机械密封的连续运转周期也需达到3年以上。
虽然近年来机械密封技术发展很快，集装式机械密封的不断完善及新材料的不断应用，使密封寿命大大延长，泄漏量也大大减少。
但要满足这一条仍相当困难。
据统计，密封引起的故障占全部机器故障的40％以上。
造成这一现象的原因，一是作为泵机组中的动密封，其本身所处的工作条件、所起的作用所决定。
二是许多国内设计单位以及工程公司(包括用户)认为密封选用是泵厂和密封厂的事情，往往对机械密封的选用参数、类型、结构和原理以及管路系统了解不深，难以参与机械密封的选用工作，造成密封的选型不当。
本文从选用的角度，介绍机械密封的选型参数、类型、结构、标准和试验，并通过选用举例作进一步的阐述。
二、机械密封选型参数机械密封的选型参数如下：1．输送介质的物理化学性质，如腐蚀性、固体颗粒含量和大小、密度、粘度、汽化压力，介质中的气体含量，以及介质是否易结晶等。
2．安装密封的有效空间(D与L)等。
3．工艺参数(1) 密封腔压力P密封腔压力指密封腔内的流体压力，该参数是密封选用的主要参数。
确定密封腔压力时，除需要知道泵进口和出口压力外，还需了解泵的类型和结构。
对新采购的泵，最方便、可靠的办法是向泵制造厂了解密封腔的压力数据；对现场在役设备，确认密封腔压力最简单的办法是在密封腔上装设压力表。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械密封及其管路系统的选用（原载《化工设备与管道》2003年第2期）（本文如有错误，以原文为准）林杰张唏琳阮黎祥陈伟（中国石化集团上海医药工业设计院）一、概述随着环境保护和人类健康要求的提高，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。
因此自1885年，英国产生第一个机械密封以来，机械密封被广泛应用于化工、石化和医药装置中。
目前70～80％的工业用泵配备机械密封。
API610《石油、重化学和天然气工业用离心泵》(Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Chemical, and Gas Industry Services)要求泵的连续运转周期至少为3年。
这就要求机械密封的连续运转周期也需达到3年以上。
虽然近年来机械密封技术发展很快，集装式机械密封的不断完善及新材料的不断应用，使密封寿命大大延长，泄漏量也大大减少。
但要满足这一条仍相当困难。
据统计，密封引起的故障占全部机器故障的40％以上。
造成这一现象的原因，一是作为泵机组中的动密封，其本身所处的工作条件、所起的作用所决定。
二是许多国内设计单位以及工程公司(包括用户)认为密封选用是泵厂和密封厂的事情，往往对机械密封的选用参数、类型、结构和原理以及管路系统了解不深，难以参与机械密封的选用工作，造成密封的选型不当。
本文从选用的角度，介绍机械密封的选型参数、类型、结构、标准和试验，并通过选用举例作进一步的阐述。
二、机械密封选型参数机械密封的选型参数如下：1．输送介质的物理化学性质，如腐蚀性、固体颗粒含量和大小、密度、粘度、汽化压力，介质中的气体含量，以及介质是否易结晶等。
2．安装密封的有效空间(D与L)等。
3．工艺参数(1) 密封腔压力P密封腔压力指密封腔内的流体压力，该参数是密封选用的主要参数。
确定密封腔压力时，除需要知道泵进口和出口压力外，还需了解泵的类型和结构。
对新采购的泵，最方便、可靠的办法是向泵制造厂了解密封腔的压力数据；对现场在役设备，确认密封腔压力最简单的办法是在密封腔上装设压力表。
为方便密封选用，表1给出了供参考的密封腔压力值Pm。
表1 不同类型泵的密封腔压力值Pm(供参考)(2) 流体温度T 指密封腔内的流体温度。
(3) 密封圆周速度V 指密封处轴的周向速度，按下式计算。
V=πnd/60式中轴径，m；−d泵轴转速，r/min。
−n三、机械密封型式的确定1. 推压型和非推压型密封推压型密封：指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封，通常就是指弹簧压紧式密封，如图1。
非推压型密封：辅助密封固定在轴上的机械密封，通常为波纹管密封，如图2。
图1 推压型机械密封图2 非推压型机械密封推压型密封和非推压型密封特点的比较见表2。
表2 推压型密封和非推压型密封特点的比较2. 平衡型和非平衡型密封(1) 载荷系数K其计算公式如下：内装式密封：外装式密封：式中密封环带的外径；−d2密封环带的内径；−d1密封的平衡直径，见图3，4，5。
−db (2) 端面比压Pc其计算公式如下：式中弹簧比压；−Ps反压系数，指密封端面间流体膜平均压力Pm与密封流体压力P的−λ=0.5。
λ比值。
对于水，(3) 平衡型和非平衡型密封密封腔中的压力作用在动环上形成了闭合力，端面间的液膜形成开启力。
载荷系数K>1，密封为非平衡型密封，如图1。
一般非平衡型只能用于低压。
当压力大于一定的限度，密封面间的液膜就会被挤出。
在丧失液膜润滑及高负荷的作用下，密封端面会很快损坏。
非平衡型密封不能平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而上升。
载荷系数K<1，密封为平衡型密封，如图3，4。
内装式密封轴上的台阶使密封端面延径向内移但不减少密封面的宽度。
密封的开启力不变，但由于动环有较大的面积暴露在液体中，因此，闭合力被平衡了相当一部分。
外装式密封的平衡方法除作用力方向恰好相反外，其余与内装式密封相同。
在这种情况下，要增加闭合力中的液压的份额，以抵销密封端面间液膜的开启力，如图5。
平衡型密封能部分平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而缓慢上升。
一般非平衡型只能用于低压，但对润滑性能差，低沸点，易汽化介质及高速工况，即使在低压下，也应选用平衡型密封。
因为对于非平衡型密封，当密封腔压力上升时，会将密封端面间的液膜挤出，使密封面很快损坏。
平衡型密封能用于各种压力场合。
API682中规定除无压双重密封的外侧密封允许采用非平衡型密封外，其余都应是平衡型密封。
图3 内装式非平衡型机械密封图4 内装式平衡型机械密封图5 外装式平衡型机械密封3. 单端面密封、无压双重密封和有压双重密封单端面密封：只有一对摩擦副，结构简单，制造、拆装容易，一般只需设置冲洗系统，不需要外供封液系统。
如图3，4，5。
有压双重密封(原称为双端面机械密封)：有两对摩擦副，结构复杂，需要外供封液系统，密封腔内通入比介质压力高0.5~1.5bar的隔离液，起封堵、润滑等作用，隔离液对内侧密封起到润滑作用。
如图6。
无压双重密封(原称为串联密封)：有两对摩擦副，结构复杂，需要外供封液系统，密封腔内的缓冲液不加压，工艺介质对内侧密封起到润滑作用。
如图7。
一般情况下，应优先选用单端面密封，因为单端面密封结构简单，使用方便，价格低。
但在以下场合，优先选用双重机械密封。
(1) 有毒及有危险性介质。
(2) 高浓度的H2S。
(3) 易挥发的低温介质(如液化石油气等)。
随着社会对健康、安全和环境保护的愈来愈重视，无压双重密封的使用量逐年上升，该种密封可广泛用于氯乙烯、一氧化碳、轻烃等有毒、易挥发、危险的介质。
无压双重密封的内侧密封(第一道密封)是主密封，相当于一个单端面内装式密封，其润滑由被密封的介质担当。
密封腔内注满来至封液罐的液体，未加压。
内侧密封一旦失效，导致密封腔的压力提高，即能由封液罐的压力表显示、记录或报警。
同时外侧密封就能在维修前起到密封和容纳泄漏液体的作用。
对一些有毒、含颗粒介质(或腐蚀性相当厉害的介质)，一般可考虑以下方法：(1) 采用合适的环境控制措施，如外冲洗＋带旋风分离器的管路冲洗系统。
(2) 采用有压双重密封。
有压双重密封隔离液的压力高于介质压力，因而泵送介质不会进入密封腔。
内侧密封起到阻止隔离液进入泵腔的作用。
因此当输送诸如粘性、磨蚀性及高温介质时，内侧密封由于没有暴露在介质中，因此可以不用昂贵的合金制作。
外侧密封仅仅起到不使隔离液漏入大气的作用。
图6 有压双重机械密封图7 无压双重机械密封4. 内装式和外装式密封内装式密封：指机械密封安装在密封腔内，如图3，4。
外装式密封：指机械密封安装在密封腔外，如图5。
由于内装式密封的受力情况好，比压随介质压力的增加而增加，其泄漏方向与离心力方向相反，因此一般情况均选用内装式机械密封。
API682中明确标准型的机械密封为内装式密封。
只有当介质腐蚀性极强时，且又不想考虑用有压双重密封时，才考虑选用外装式机械密封。
5. 旋转式和静止式机械密封旋转式机械密封指补偿环随轴一起转动的机械密封。
静止式机械密封指补偿环不随轴一起转动的机械密封。
25m/s)，由于弹簧及其它旋转元件产生的离心力较大，动平衡要求高，消耗的搅拌功率也大，应选用静止式机械密封。
一般情况下均选用旋转式机械密封，但在轴径较大，转速较高(密封圆周速度此外如果介质受强烈搅动易结晶时，也推荐采用静止式机械密封。
6. 单弹簧和多弹簧机械密封单弹簧机械密封，结构简单，弹簧可兼起传动作用，但端面比压不均匀，不适用于高速运转。
多弹簧机械密封，结构复杂，弹簧不能兼起传动作用，但端面比压均匀，适用于高速运转。
一般情况下，推荐选用多弹簧机械密封。
如 API682中明确推压型的标准密封为多弹簧结构。
四、密封管路系统的选择单端面机械密封，无压双重密封的内侧密封的密封管路系统的选择见表3，节流衬套、辅助密封装置和双重密封的管路系统的选择见表4。
表3 单端面机械密封，无压双重密封的主密封(内侧密封)的管路系统表4 节流衬套、辅助密封装置和双重密封的管路系统五、API 682标准要点介绍美国石油协会 1994年10月颁布的API 682《离心泵、转子泵用的轴封系统》(Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps) 对离心泵和转子泵用的机械密封提出了最低限度的要求。
其适用范围为：温度-40～260℃；压力0～34.5bar，轴径30～120mm。
编制该标准的目的如下：(1) 在满足环保机构对泄漏量规定的条件下，要求机械密封连续运转周期最少3年。
(2) 精简密封种类，提供一套选择方案最少的密封选型程序，以保证选用密封的可靠，并降低库存及维修费用。
API682标准的要点如下：(1) 所有的标准型机械密封均应为集装式设计。
但钩式轴套型集装式结构，API682不看作是集装式密封，集装式密封应无需挪动电机就能装拆。
(2) 标准型机械密封型式有三种。
Type A，滑动式多弹簧密封，其配对密封面为烧结碳化硅对优质浸渍石墨，O型圈为氟橡胶(当运行温度或化学相容性不允许使用氟橡胶时，应用FFKM合成橡胶)，弹簧为哈氏合金C，其余部件(如轴套、压盖、限位器等)为316不锈钢。
压盖内需设置一个优质石墨制成的节流衬环。
Type B，低温旋转型波纹管密封，其配对密封面为烧结碳化硅对优质浸渍石墨，O型圈为氟橡胶((当运行温度或化学相容性不允许使用氟橡胶时，应用FFKM合成橡胶)，波纹管为哈氏合金C，其余部件(如轴套、压盖等)为316不锈钢。
压盖内需设置一个优质石墨制成的节流衬环。
Type C，高温静止型波纹管密封，其配对密封面为烧结碳化硅对优质浸渍石墨，O型圈为柔性石墨，波纹管为Inconel 718(一种高等级的 Ni-Cr 合金)，其余部件(如轴套、压盖等)为316不锈钢。
压盖内需设置一个优质石墨制成的节流衬环和一个青铜制成的防结焦档圈。
(3) 密封配置有三种：配置1，单端面密封；配置2，无压双重密封；配置3，有压双重密封。
(4) 加大密封腔径向尺寸。
(5) 对影响密封性能和寿命的尺寸和配合要求如下：m。
μ125≤a. 密封压盖和密封室应准确对中，压盖与密封室内外止口的同心度应b. 轴和轴套的间隙配合采用G7/h6。
m。
μ注：G7/h6配合，依据直径的不同，其名义间隙为25~75c. m。
μ密封室的端面跳动量每20mm不应超过10(6) 采用浮动小间隙喉部节流衬套。
(7) 对液化气体，密封腔压力与液化气最大汽化压力的差值应不小于3.5Bar或不小于最大汽化压力的10％。
(8) API 682规定储液箱的最小储液量为20升。
(9) 严格的试验API682对密封试验提出了很高的要求，试验分两种：型式试验(认定试验)和出厂试验。