机械密封失效的若干问题

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机械工程中机械密封环的失效分析与改进

机械工程中机械密封环的失效分析与改进

机械工程中机械密封环的失效分析与改进
一、机械密封环的失效分析:
1.密封环的磨损:机械密封环在运行过程中,由于摩擦和磨损,导致密封环表面不平整,从而影响其密封性能。

2.密封环材料的老化:密封环材料的老化是导致机械密封环失效的一个主要因素。

长时间高温、酸碱等环境条件下,密封材料会发生物理和化学变化,导致密封环性能下降。

3.密封环的断裂:机械密封环在机械振动或机械冲击的作用下,可能会发生断裂,从而导致泄漏。

4.密封环的设计缺陷:一些机械密封环的设计存在缺陷,比如剖面设计不合理、尺寸匹配不当等,导致其失效。

二、机械密封环的改进:
1.优化密封环材料:选择抗磨损、耐高温、耐腐蚀等性能良好的密封环材料,如陶瓷、金属等,以提高密封环的使用寿命和可靠性。

2.改进密封环结构设计:通过优化机械密封环的剖面设计、尺寸匹配等,提高密封环的密封性能和耐久性。

3.引入新的密封技术:如采用真空密封技术、磁悬浮密封技术等,可以改善传统机械密封环的失效问题,提高密封性能。

4.定期检修和保养:定期检查机械密封环的磨损情况,及时更换磨损严重的密封环,同时进行润滑保养,以延长其使用寿命。

综上所述,机械密封环失效的原因很多,但通过合理的分析和改进措施,可以有效减少其失效可能性,提高机械密封环的使用寿命和可靠性,保证设备的正常运行。

因此,工程师和技术人员应密切关注机械密封环的失效问题,并不断优化改进,以满足不同应用领域对密封性能的要求。

机械密封失效分析与故障分析

机械密封失效分析与故障分析

机械密封失效分析与故障分析机械密封是一种常见的密封方式,广泛应用于各种工业设备中,它起到防止液体或气体泄漏的作用。

然而,由于机械密封长时间运行或使用条件不当等原因,可能出现失效或故障。

本文将对机械密封的失效分析与故障分析进行探讨。

首先,机械密封的失效主要表现为泄漏。

泄漏可能来自密封面之间的间隙或密封材料的损坏。

泄漏的原因可以是由于机械密封的安装不当、密封面磨损、密封材料老化或质量不合格等多种因素。

在进行失效分析时,需要对泄漏的位置、程度以及泄漏时的工况等进行全面的观察和记录,以便找出失效的根本原因。

其次,机械密封的故障种类较多,常见的故障有密封面磨损、泄漏、密封材料老化、弹簧断裂等。

对于不同的故障,需要采取相应的措施进行修复或更换。

比如对于密封面磨损导致的泄漏,可以通过研磨、打磨或更换密封面来解决;对于弹簧断裂,需要更换弹簧等。

在进行故障分析时,需要梳理故障出现的原因、频率以及对设备运行的影响,以便采取相应的措施进行维修和防范。

失效分析和故障分析的目的是为了找出机械密封失效和故障的原因,并采取相应的措施进行预防和维修。

对于机械密封的失效分析,可以通过实验手段进行模拟和验证,例如使用试压设备对机械密封进行压力测试,以检测泄漏的位置和程度;对于机械密封的故障分析,可以通过观察故障部件的状态和特征来确定故障原因,同时可以进行实验和实地测试,以验证故障的原因和解决方案。

在进行机械密封失效分析与故障分析时,需要注意以下几点。

首先,要对机械密封的运行条件、使用环境以及工艺参数进行详细了解和记录,以便进行精确的分析。

其次,要进行全面的检查和测试,包括外观、内部构造、密封面状态、密封材料性能等等。

第三,要对失效和故障进行分类和归纳,以便建立相应的数据库和维修记录,为以后的失效分析和故障排除提供参考。

最后,要不断总结和积累经验,不断完善和改进机械密封的设计、安装和维护,以提高机械密封的使用寿命和性能。

总之,机械密封的失效分析与故障分析对于保证设备的安全运行和延长设备的使用寿命非常重要。

机械设备密封失效的原因分析及安装方法

机械设备密封失效的原因分析及安装方法

机械设备密封失效的原因分析及安装方法机械密封在各种机械设备中应用广泛,不仅能够保证设备在使用过程中增强性能,使机械设备维持正常的运行状态,亦能延长设备的使用年限,针对这一点,文章重点分析了油田机械设备密封失效的原因分析及安装方法。

标签:机械密封;失效;原因分析;安装方法一、机械密封失效的原因1、机械密封内部相关橡胶密封圈出现老化,因橡胶圈老化而造成机械密封失效是最常见的现象,对于这种情况只要更换新机封即可解决,2、没有按照机械密封使用的技术要求予以使用,有些设备上的工况完全不符合机械密封使用条件,若强行使用的话,就可能出现密封失效问题,3、没有按照设备使用操作规范进行操作,机械设备在使用过程中,很多设备的操作规范上都要求停止运行前要先进行冲洗,如果没有冲洗设备停止时间较长后料浆会将机封的弹簧结死,使机封失去自动调节功能。

4、机封本身质量存在问题,大部分有问题的机封均是由于机封内部水封(油封)与机封轴套装配间隙较大,当水压、油压大或设备启动时就出现滴漏现象,还有一部分则可能是不规范运输,或使用不当造成密封面的损坏,5、安装不正确造成泄漏,在安装过程中,没有认真检查备品备件的型号、尺寸,安装后出现尺寸差异造成泄漏;有些则是不按操作规范安装、野蛮安装造成密封面刻花(破损)从而影响安装质量造成的泄漏,6、橡胶密封圈失效。

油田设备设备机械密封所用辅助密封圈基本上是聚四氟乙烯O型圈,长时间处在污水和药剂介质环境中,橡胶弹性和强度降低,且易发生膨胀、溶解而与金属粘连,在轴颈的矩形槽中O型截面变成矩形截面,整只密封圈外径变小,形成泄漏间隙从而产生泄漏,另外,在装配时出现扭转扭曲,在使用过程中受到冲击振动,均可能导致使橡胶圈局部挤伤甚至断裂失效。

当工作中的输送介质处于金属与金属或金属与非金属表面之间狭窄的缝隙时,由于介质长期滞留在缝隙内而产生的一种局部腐蚀,它会使缝隙内金属的腐蚀加速,比如机械密封弹簧座与轴之间、补偿环辅助密封圈与轴之间出现的沟槽或蚀点,动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间、O形环与轴套之间、陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀,从而产生泄漏。

机械密封失效分析与故障分析

机械密封失效分析与故障分析

机械密封失效分析与故障分析机械密封失效分析与故障分析?1.腐蚀失效机械密封因腐蚀引起的失效为数不少,常见的腐蚀类型有如下几种。

(1)表面腐蚀由于腐蚀介质的侵蚀作用,机械密封件会发生表面腐蚀,严重时也可发生腐蚀穿孔,弹簧件更为明显,采用不锈钢材料,可减轻表面腐蚀。

(2)点腐蚀弹簧套常出现大面积点蚀或区域性点蚀,有的导致穿孔,此类局部腐蚀对密封使用尚不会造成很严重的后果,不过大修时也应予更换。

(3)晶间腐蚀碳化鸨环不锈钢环座以铜焊连接,使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀,为克服敏化的影响,不锈钢应开展固溶处理。

(4)应力腐蚀破裂金属焊接波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下,往往会发生断裂,由于弹簧的突然断裂而使密封失效,一般采用加大弹簧丝径加以解决。

(5)缝隙腐蚀动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间,O形环与轴套之间,由于间隙内外介质浓度之差而导致缝隙腐蚀,此外陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀,一般在轴套表面喷涂陶瓷,镶环处表面涂以黏结剂以减轻缝隙腐蚀。

(6)电化学腐蚀异种金属在介质中往往引起电化学腐蚀,它使镶环松动,影响密封,一般亦采取在镶接处涂黏结剂的方法予以克服。

2热损失效(1)热裂如密封面处于干摩擦、冷却突然中断、杂质进入密封面、抽空等,会导致环表面出现径向裂纹,从而使对偶环急剧磨损,密封面泄漏迅速增加。

碳化鸨环热裂现象较常见。

(2)发泡、炭化使用中如石墨环超过许用温度,则其表面会析出树脂,摩擦面附近树脂会发生炭化,当有黏结剂时,又会发泡软化,使密封面泄漏量增加,密封失效。

(3)老化、龟裂、溶胀橡胶超过许用温度继续使用,将迅速老化、龟裂、变硬失弹。

如是有机介质则溶胀失弹,这些均导致密封失效。

凡因热损引起密封失效,关键在于尽量降低摩擦热,改善散热,使密封面处不发生温度剧变。

3、磨损失效摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因数大、端面比压(包括弹簧比压)过大、密封面进入固体颗粒等均会使密封面磨损过快而引起密封失效。

机械密封失效原因

机械密封失效原因

机械密封失效原因
嘿,你问机械密封咋会失效呀?这事儿咱得好好说道说道。

一个原因呢,可能是安装不当。

就像你盖房子,要是地基没打好,房子肯定不结实。

安装机械密封的时候,如果没对准位置,或者螺丝拧得太紧太松,那都不行。

太紧了会把密封件压坏,太松了又密封不好。

就像你系鞋带,系得太紧脚不舒服,系得太松又容易掉。

还有啊,密封件磨损也会导致失效。

就像你的鞋子穿久了会破一样,密封件用久了也会磨损。

如果在有杂质的环境里工作,磨损得就更快。

那些小颗粒啥的,就像小沙子,会把密封件磨坏。

另外,温度过高或者过低也不行。

要是温度太高了,密封件可能会变形,密封效果就没了。

要是温度太低,密封件可能会变硬,也不好用。

就像你冬天穿的衣服和夏天穿的衣服不一样,机械密封也得适应不同的温度。

压力过大也会让机械密封失效。

就像你背的包太重了,背带会断一样。

压力太大,密封件承受不住,就会坏。

操作不当也可能出问题。

比如说开机关机太猛了,或者转速太快太慢。

就像你开车,一会儿猛踩油门,一会儿猛踩刹车,车肯定容易坏。

我给你讲个例子吧。

我有个朋友在工厂上班,他们那有个机器的机械密封老是出问题。

后来一检查,发现是安装的时候没弄好,有点歪了。

还有就是机器里进了一些杂质,把密封件磨坏了。

他们重新安装了一下,又清理了机器,这下机械密封就好用了。

所以啊,要想机械密封不失效,就得注意这些问题,好好保养机器。

机械密封失效原因与故障分析

机械密封失效原因与故障分析

机械密封失效原因与故障分析(二)机械密封的故障及处理方法如下:一、机械密封的故障在零件上的表现1、密封端面的故障:磨损、热裂、变形、破损(尤其是非金属密封端面)。

2、弹簧的故障:松弛、断裂和腐蚀。

3、辅助密封圈的故障:装配性的故障有掉块、裂口、碰伤、卷边和扭曲;非装配性的故障有变形、硬化、破裂和变质。

机械密封故障在运行中表现为振动、发热、磨损,最终以介质泄漏的形式出现。

二、机械密封振动、发热的原因分析及处理1、动静环端而粗糙。

2、动静环与密封腔的间隙太小,由于振摆引起碰撞。

处理方法:增大密封腔内径或减小转动件外径,至少保证0.75mm的间隙。

3、密封断面耐腐蚀和耐温性能不良,摩擦副配对不当。

处理方法:更改动静环材料,使其耐温,耐腐蚀。

4、冷却不足或断面再安装时夹有颗粒杂质。

处理方法:增大冷却液管道管径或提高液压。

三、机械密封泄漏的原因分析及处理1、静压试验时泄漏①密封端面安装时被碰伤、变形、损坏。

②密封端面安装时,清理不净,夹有颗粒状杂质。

③密封端面由于定位螺钉松动或没有拧紧,压盖(静止型的静环组件为压板)没有压紧。

④机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合。

⑤动静环密封圈未被压紧或压缩量不够或损坏。

⑥动静环V形密封圈方向装反。

⑦如果是轴套漏,则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。

处理方法:应加强装配时的检查、清洗,严格按技术要求装配。

2、周期性或阵发性泄漏①转子组件轴向窜动量太大。

处理方法:调整推力轴承,使轴的窜动量不大于0.25mm。

②转子组件周期性振动。

处理方法:找出原因并予以消除。

③密封腔内压力经常大幅度变化。

处理方法:稳定工艺条件。

3 经常性泄漏①由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。

a、弹簧压缩量(机械密封压缩量)太小。

b、弹簧压缩量太大,石墨动环龟裂。

c、密封端面宽度太小,密封效果差。

处理方法:增大密封端面宽度,并相应增大弹簧作用力。

d、补偿密封环的浮动性能太差(密封圈太硬或久用硬化或压缩量太小,补偿密封环的间隙过小)。

离心泵机械密封失效原因分析及安装要求探讨

离心泵机械密封失效原因分析及安装要求探讨

离心泵机械密封失效原因分析及安装要求探讨离心泵是一种常用的水泵类别,它主要通过离心力将液体推出。

离心泵经常用于输送不同种类的流体,如清水、重油、化学流体、冷却液等等。

作为泵的核心部件,机械密封在离心泵的运行中扮演着重要的角色。

然而,机械密封失效是泵运行中比较常见的问题。

本文将分析机械密封失效的原因,并探讨机械密封的正确安装要求。

一、机械密封失效原因1. 设计不合理机械密封的设计不合理可能导致机械密封失效。

例如,机械密封的材料不符合要求、机械密封的尺寸不合适等等。

这些不合理因素会导致机械密封密封不严,渗漏严重。

2. 质量问题3. 操作不当机械密封的使用也会受到操作不当的影响。

例如:安装不正确、过早启动、泵的运行状态异常,如振动、冲击等等,都会使机械密封失效。

4. 润滑不良机械密封的润滑不良也是导致机械密封失效的原因之一。

润滑不良会导致密封面磨损严重,使机械密封的密封性降低。

5. 温度问题机械密封的温度问题也可能导致机械密封失效。

温度过低或过高都会导致机械密封失效。

例如,在低温环境中机械密封的材料会因为硬化而失去弹性,密封效果降低。

而在高温环境中,机械密封材料的熔点可能会降低,从而限制机械密封的使用寿命。

二、机械密封的正确安装要求机械密封的正确安装可以有效避免机械密封的失效。

在安装机械密封之前,一定要确定离心泵的运行状态是否正常。

具体要求如下:1. 密封面的磨合在安装机械密封之前,必须磨合好机械密封的密封面。

可通过手动旋转润滑剂轴封来完成。

2. 去除外表面污垢在安装机械密封时,必须去除润滑剂腔体和机械密封外表面的杂质和污垢,以免污染密封面,影响密封效果。

3. 合理安装机械密封合理安装机械密封也是正确安装的核心。

在机械密封安装过程中,必须保证密封面的垂直度和各防尘环垂直线的距离。

这样可以有效保证机械密封的工作效果和使用寿命。

在使用机械密封期间,润滑也是很重要的。

必须定期检查润滑环和润滑剂是否正常,以确保机械密封的正常工作。

机械密封失效及改进措

机械密封失效及改进措

根据该泵密封失效后的损坏情况,初步判断其机械密封失效有以下原因:①除密封失效及寿命短外,其余一切情况正常,因此,可以排除装配误差、辅助系统、机泵振动及工艺操作等因素的影响,大致可以认为是设计缺陷引起的密封失效。

②从密封面的失效现象看,动环表面出现径向裂纹,辅助密封圈老化,属于典型热损失效。

石墨静环磨平并有开裂现象是磨损和热损双重作用所致。

③1997年大检修后因生产的需要,工艺上做了部分调整,增加了轻质油产率,致使该泵输送的汽油中轻质组分增加,并含有少量的液化汽成分(c4、c5),导致摩擦副工作的温升过大,动环出现热裂现象,同时静环磨损加剧,使密封寿命大为降低。

图1 不同相态机械密封液体膜载荷与膜厚关系另外,104-45型机械密封使用的psv值和工作pbv值均超过了允许值。

而端面比压pb的大小对机械密封的稳定运行有着极大的影响。

端面比压太小容易产生泄漏。

端面比压太大,会使摩擦面液膜减薄,液膜承载力降低,摩擦因数加大,使用寿命降低。

综上所述,脱乙烷汽油泵机械密封失效的原因是由于汽油中轻组分的增加,介质更易于汽化,液膜承载能力降低,端面比压过大,液膜减薄,摩擦副在不稳定的似汽相状态下工作,摩擦热增加,端面温升过大,进而引起更多的轻质汽油组分汽化。

如此循环,最终摩擦副在干摩擦状态下工作,使石墨静环磨损加剧。

同时,过大的端面温升使碳化钨动环出现径向热裂纹,辅助密封圈老化,介质泄漏增加,密封寿命大为缩短,最终使机械密封迅速失效。

3 改进措施及应用效果为了适应输送介质的变化,结合该泵的具体条件,采取了2种措施来降低密封的端面比压。

①将104-45非平衡机械密封改为110-45平衡型机械密封,使密封的平衡系数β由1.177降为0.77。

②根据石油大学流体动密封研究室的实验,在密封面上开圆弧槽可显著提高液膜的承载能力,增加密封稳定性。

限于加工条件,我们仅在110-45型机械密封的石墨静环表面上加工了8个半圆形凹槽,增强了端面液膜的承载能力,降低了端面比压,并使密封的润滑性能得到了改善,降低了摩擦副的摩擦因数,减少了端面的摩擦热及由温度升高引起的端面汽化现象,避免了干摩擦的出现。

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机械密封失效的若干问题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。

一、泄漏原因分析及判断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、判断泄漏部位的基础上,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孔中漏出,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,只要观察细致,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:(l)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;(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;(3)动环密封圈过紧,弹簧无法调整动环的轴向浮动量;(4)静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静环脱离静环座;(5)工作介质中有颗粒状物质,运转中进人摩擦副,探伤动、静环密封端面;(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,更换密封。

由于两密封端面失去润滑膜而造成的失效a)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;b)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;c)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,由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升,也造成介质压力低于其饱和蒸汽压的状况。

由于腐蚀而引起的机械密封失效a)密封面点蚀,甚至穿透。

b)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;c)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。

由于高温效应而产生的机械密封失效a)热裂是高温油泵,如油渣泵、回炼油泵、常减压塔底泵等最常见的失效现象。

在密封面处由于干摩擦、冷却水突然中断,杂质进入密封面、抽空等情况下,都会导致环面出现径向裂纹;b)石墨炭化是使用碳—石墨环时密封失效的主要原因之一。

由于在使用中,如果石墨环一旦超过许用温度(一般在-105~250℃)时,其表面会析出树脂,摩擦面附近树脂会发生炭化,当有粘结剂时,会发泡软化,使密封面泄漏增加,密封失效;c)辅助密封件(如氟橡胶、乙丙橡胶、全橡胶)在超过许用温度后,将会迅速老化、龟裂、变硬失弹。

现在所使用的柔性石墨耐高温、耐腐蚀性较好,但其回弹性差。

而且易脆裂,安装时容易损坏。

由于密封端面的磨损而造成的密封失效a)摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、端面比压(包括弹簧比压)过大等,都会缩短机械密封的使用寿命。

对常用的材料,按耐磨性排列的次序为:碳化硅—碳石墨、硬质合金—碳石墨、陶瓷—碳石墨、喷涂陶瓷——碳石墨、氮化硅陶瓷——碳石墨、高速钢——碳石墨、堆焊硬质合金——碳石墨。

b)对于含有固体颗粒介质,密封面进入固体颗粒是导致使密封失效的主要原因。

固体颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用,使密封发生剧烈磨损而失效。

密封面合理的间隙,以及机械密封的平衡程度,还有密封端面液膜的闪蒸等都是造成端面打开而使固体颗粒进入的主要原因。

c)机械密封的平衡程度β也影响着密封的磨损。

一般情况下,平衡程度β=75%左右最适宜。

β<75%,磨损量虽然降低,但泄漏增加,密封面打开的可能性增大。

对于高负荷(高PV值)的机械密封,由于端面摩擦热较大,β一般取65%~70%为宜,对低沸点的烃类介质等,由于温度对介质气化较敏感,为减少摩擦热的影响,β取80%~85%为好。

因安装、运转或设备本身所产生的误差而造成机械密封泄漏a)由于安装不良,造成机械密封泄漏。

主要表现在以下几方面:1)动、静环接触表面不平,安装时碰伤、损坏;2)动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧;3)动、静环表面有异物;4)动、静环V型密封圈方向装反,或安装时反边;5)轴套处泄漏,密封圈未装或压紧力不够;6)弹簧力不均匀,单弹簧不垂直,多弹簧长短不一;7)密封腔端面与轴垂直度不够;8)轴套上密封圈活动处有腐蚀点。

b)设备在运转中,机械密封发生泄漏的原因主要有:1)泵叶轮轴向窜动量超过标准,转轴发生周期性振动及工艺操作不稳定,密封腔内压力经常变化等均会导致密封周期性泄漏;2)摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏;3)密封圈材料选择不当,溶胀失弹;4)大弹簧转向不对;5)设备运转时振动太大;6)动、静环与轴套间形成水垢使弹簧失弹而不能补偿密封面的磨损;7)密封环发生龟裂等。

c)泵在停一段时间后再启动时发生泄漏,这主要是因为摩擦副附近介质的凝固、结晶,摩擦副上有水垢、弹簧腐蚀、阻塞而失弹。

d)泵轴扰度太大。

----几点建议高温重质油泵用机械密封的选用对石化行业来说,高温重质油泵用机械密封的选用一直是一大难题,例如催化裂化油浆泵、回炼油泵、常压塔底泵、初馏塔底泵、减压塔底泵、延迟焦化的辐射进料泵等。

高温重质油泵的介质具有以下共同的特点:温度高:一般在340~400℃;介质粘度大:在温度下一般运动粘度为(12~180)×10-6m/s;介质有颗粒:如催化剂、焦炭、含有砂粒等其他杂质。

对于高温重油介质泵用机械密封。

现在各个企业都采用焊接金属波纹管机械密封。

现在使用情况较好的有DBM型、XL-604/606/609型、YH-604/606/609型等。

波纹管材料采用AM350、INCONEL718、哈氏B、C 等不锈钢;耐腐蚀高温合金等,有的波片采用双层结构,使其承压力从2MPa上升到5MPa,这些都有效解决了波纹管的失弹问题。

针对波纹管内侧结焦和结炭以及含固体颗粒等情况,解决的办法有关资料已做了相关说明,比如采用蒸汽吹扫、摩擦副采用“硬对硬”、采用外冲洗等等,这些在一定程度上起到了较好的作用,这里不再过多阐述。

但是以前提出的各种方法再实际应用中由于种种因素的影响效果不够理想。

为了更好的提高机械密封的使用寿命,节资降耗,针对各种情况,建议应把以下措施综合起来采用:a)将金属波纹管设计成旋转型结构,旋转的波纹管机械密封有自清洗的离心作用,这可以减少波纹管外围沉积和内侧结焦。

b)对摩擦副组对材料,建议使用“硬对硬”结构,一般采用碳化钨对碳化钨(其中选YG6-YG6)和碳化钨对碳化硅。

选用“硬对硬”结构,必须注意以下几个问题:1)冷却系统要保障,禁止冷却水中断,以防端面升高,润滑膜闪蒸而降低密封端面的润滑,加剧磨损;2)机械密封在安装过程中,要给密封端面浇一些润滑油(机油或黄油均可)。

以防止起泵时。

密封端面由于缺乏润滑而造成的干摩擦;3)采用清洁的外冲洗是解决溶剂颗粒堆积的比较有效的方法之一,但这种方法浪费较大,而且各种泵的介质、温度、压力(一般要求冲洗液压力比介质侧压力高0.07~0.12MPa)又各不相同,外冲洗系统结构就更繁杂,加之外冲洗设施的投入以及维护费用的消耗,有时会造成弊大于利,尤其是一些中小型企业。

因此许多企业的封油系统弃之不用,或者就没有设这套系统,针对这些情况,建议使用配用隔离介质的多密封结构,如油浆泵、回炼油泵等,使用双端面机械密封,在两组密封端面之间充满隔离介质(干净的机油等),如图3所示。

这种结构可有效地延长机械密封的使用寿命,一般可达6000~8000h以上。

另外,采用这种考虑以下两点:①靠近叶轮的一组密封端面材料选用“硬对硬”结构(如YG6-YG6);而靠近机械密封压盖的一组密封端面既可选用浸铜或锑的碳——石墨对碳化钨或碳化硅;②对高温油泵选用的隔离介质,要具有热分解温度、自燃点、闪点高(一般在260℃以上)、热氧化稳定性好、高温蒸发损失小的特点。

液态烃泵用机械密封的选用液态烃介质是一种低温液化气体,具有低沸点、低粘度、高蒸汽压等特性。

在这种工况下应用的机械密封,会使密封材料出现冷脆性,大气中的水汽会在密封装置的大气侧面上冻结,摩擦副端面液膜容易汽化等。

尤其是当介质稍有泄漏,漏出的液态烃在大气侧立即汽化,带走大量热,机械密封环境温度急剧下降,使用一般的密封材料,如橡胶或聚四氟乙烯普遍变脆,导致密封失效,泄漏增大而不可收拾。

有些企业采用双端面机械密封,在介质和大气端设一隔离室,其间通以封油以缓和低温的影响。

但这种结构复杂且需配封液系统。

据经验,使用波纹管机械密封比较好,主要表现在用金属波纹管和柔性石墨代替辅助密封圈,解决了密封圈材料发生冷脆而失弹及缓冲作用的问题,如DBM型、YH-604/606/609型等。

a)金属波纹管材料选用耐低温、塑性及韧性好的哈-C,AM350,Carpenter20等;b)摩擦副材料在两种特殊情况下选用:1)对连续运转的设备,介质内若含较多的固体颗粒,此时选用“硬对硬”结构(在实际中选了YG6—YG6)较好,一般连续运转寿命8000h以上;2)对间歇性的运转设备,摩擦副选用碳化钨或碳化硅对特种石墨。

c)由于在低温条件下,摩擦副端面的汽化对机械密封性能影响很大,除选取较合适的材料外,合理选用端面比压(主要是波纹管的压缩量,一般比通常使用中所给的压缩量大15%~30%为宜),在机械密封元件靠近大气侧通入25℃左右的冷却水,以改善摩擦副润滑环境。

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