浅析渣浆泵机械密封的失效方式
泵轴机械密封的失效解析

摘要:概述了机械密封端面泄漏、端面偏磨、密封环碎裂、密封圈泄漏等常见早期失效现象,并分析了产生这些现象的缘故,要紧是设计制造咨询题造成的。
同时介绍了延长泵轴机械密封使用寿命的一些有效措施,如选用密封可靠、寿命较长的摩擦付材料及静密封圈材料。
机械密封系指两块密封元件在其垂直于轴线的光洁而平直的外表上相互贴合,并作相对转动而构成密封的装置。
如图1所示。
它通常由静环、动环、弹簧加荷装置(包括推环、弹簧、弹簧座、固定螺钉,传动销)、辅助密封圈(动环密封圈和静环密封圈)等元件组成。
防转销固定在压盖上,用以防止静环转动。
过氧从结构来瞧,机械密封要紧是将极易泄漏的轴向密封,改变为不易泄漏的端面密封。
因为机械密封具有密封性能可靠、泄漏量少、使用寿命长、功率损耗少、不需要经常维修等优点,且能满足生产自动化和高温、低温、高压、高真空、高速、各种易燃易爆、腐蚀性以及腐蚀性介质的密封要求,因此较其它密封获得更为迅速的开展和推广,越来越多地替代填料密封和其它密封。
现将我厂常见机械密封早期失效现象、缘故及补救措施介绍如下。
1新端面早期磨损缘故及解决方法机械密封端面早期磨损的缘故常见的有以下几种。
1.1机动环和静环的材料选择是否适宜由动环和静环所组成的摩擦副是机械密封最重要的零件。
密封的寿命和工作质量(泄漏指标)都和它有直截了当关系。
机械密封摩擦副的材料要依据泵的工作介质的性质、工作压力、温度、转动速度等因素来选择,特殊是对老产品上填料密封改装机械密封或原机械密封的改造,合理地选用机械密封材料是特不重要的。
当机械密封在腐蚀性介质中时,它经受着化学腐蚀和电化腐蚀,尤其在摩擦面上,腐蚀率极大,这是因为端面上腐蚀生成物刚产生(能落低腐蚀率)就被摩擦所破坏的缘故。
这种由耐腐蚀表层的产生到磨往,周期性的循环不止,通常称为磨蚀现象。
其磨蚀速度约为无摩擦作用外表的腐蚀率的10至50倍。
因此,摩擦副应选择既耐腐蚀耐磨性又好的材料。
一般来讲,石墨浸渍酚醛树脂耐酸不耐碱,浸渍呋喃树脂耐酸亦耐碱,浸渍环氧树脂耐碱性好,浸渍聚四氟乙烯树脂和陶瓷能耐强腐蚀性介质。
工业渣浆泵中机械密封的应用及其故障探析

工业渣浆泵中机械密封的应用及其故障探析摘要机械密封在渣浆泵密封中的应用越来越多,而机械密封故障会影响到设备的运行,因此,必须及时进行解决。
介绍了渣浆泵机械密封及其原理;分析了工业渣浆泵机械密封发生故障的原因,并重点提出了解决的措施。
关键词机械密封;故障;解决措施引言由于具有能耗低,泄漏量小,应用的范围广,并且寿命长的优势,使得机械密封的应用越来越广泛。
实际上,由于在泵外空气与泵内的液体之间的压力是不同的,因此,顺着轴的方向将会发生泄漏,基于此,设置密封的装置,也就是轴封。
泵内的轴封处压力比大气压力小,轴封就会预防空气进入到泵内;当泵内的轴封处压力比大气压力大时,轴封就会起到预防液体泄漏的作用。
通常情况下,泵经常用的轴封包括了浮动轴封,机械轴封以及添料轴封等。
目前,机械密封在各种泵类设备的轴封方面的应用越来越广度,同时,随着技术的不断创新,机械密封技术水平不断提高,机械密封的可靠性日益提高,机械密封在电力行业,冶金行业,采矿行业等不同领域得到了普遍应用。
机械密封在渣浆泵中的应用也逐渐普及。
然而,渣浆泵中的机械密封具有非常复杂的结构,因此,对于安装技术以及加工的精度的要求非常的高,同时,渣浆泵中机械密封工作的环境非常的恶劣,存在着腐蚀,磨蚀以及固体颗粒等,甚至以上条件并存,因此,由于机械密封失效而造成的渣浆泵出现故障的事故非常多,如果机械密封出现失效,无疑使得整机的工作受到影响。
基于此,对于渣浆泵中的机械密封存在的失效的问题及故障进行深入的分析与探讨,采取可靠的措施进行预防与纠正,从而确保渣浆泵的安全稳定可靠运行。
1 渣浆泵机械密封及其原理概述1.1 渣浆泵机械密封概述渣浆泵机械密封指的是通过一对或者多对和旋转轴线相垂直的端面实现对于流体的补偿弹力,压力,磁力等的辅助性的密封,其目的是能够确保相对滑动以及连续贴合,进而能够预防液体发生泄漏。
事实上,机械密封的实质是一个油封装置,这个油封装置具有旋转机械,因为在设备内外有传动轴的贯穿,所以设备和轴之间就存在有圆周间隙,使得设备中的液体介质通过间隙发生泄漏,当设备的内部压力过大时,就会造成非常明显的泄漏,因此,利用相关的轴封装置防止渗漏。
机械密封技术在渣浆泵密封中常见故障处理及对策

机械密封技术在渣浆泵密封中常见故障处理及对策摘要:机械密封故障是机泵最为常见的故障之一,一旦发生故障必须停机对机泵进行检修,这对于生产影响较大,因此带来较大的经济损失。
渣浆泵容易出现密封性能差、旋转排放效率低、维修费用高等多种问题。
分析机械密封技术对渣浆泵进行密封,相较于传统的密封技术来说,机械密封技术的密封效果,同时还能够有效的改善现场运行环境,降低设备故障率,促使设备得到更好的维护等。
关键词:机械密封技术;渣浆泵;密封;应用;渣浆泵的轴封一直以来都是相关工作实施中不可忽视的重要问题。
传统的机泵一般都是采用填料密封,但填料密封必须定期或者是不定期的进行更换,之所以如此主要原因就是因为填料在轴与轴套运动和磨损过程中与轴接触相对转动。
为了保证填料与轴或套筒之间发生的摩擦热能及时消散,填料密封保存必须要保持一定的泄露量,不容易控制。
填料与轴或者是轴套之间的摩擦导致电机有效功率减少,耗电量增加。
而机械密封技术的应用优势就在于机械密封性好,性能稳定,不容易泄露,可以有效的减少摩擦损失,同时运行周期相对较长,可以减少穿轴或者是轴套,可以将其应用于多个领域和行业。
1 机械密封技术概述1.1 技术原理机械密封又被称为端面密封,其俗语轴向平面密封的一种。
该密封装置,是由一对于旋转轴垂直、表面光滑直、相互配合、相互滑动的密封端面组成。
结合弹性成员和密封介质的压力,适当的压缩力的接触表面或者是接触表面上生成旋转环与静态环移动,使得两端表面洁净液体压力的作用下,补偿机制外部弹性力。
在端面之间保持极薄的液体膜,进而达到密封的目的。
1.2 技术特点机械密封技术具有以下几个特点,一是密封状态稳定可靠,自动补偿后密封磨损小,密封泄漏率等优点。
在设备具体的运行过程中,据相关研究表明,机械密封泵的泄露通常只有1/100的填料密封泵。
此外,机械密封的各种零部件使用寿命更长,其使用寿命通常都在2-3年甚至是更长的时间,而且机械密封技术的应用范围相对来说也更加的广泛,其可以应用于油和水等多种介质中。
泵轴机械密封的失效分析

泵轴机械密封的失效分析1. 引言泵轴机械密封是一种常见的泵密封形式,其主要作用是防止泵在工作时发生泄漏。
然而,在使用过程中,泵轴机械密封可能会出现失效的情况,导致泵泄漏,影响设备的正常运行。
因此,本文将对泵轴机械密封的失效原因进行分析,并提供相应的解决方案。
2. 失效原因2.1 密封面磨损密封面磨损是泵轴机械密封失效的常见原因之一。
在泵运行时,由于轴向力和离心力的作用,导致密封面产生相对运动,从而引起磨损。
长时间的磨损会导致密封面的平整度下降,进而使泄漏增加。
2.2 密封环老化密封环的老化是导致泵轴机械密封失效的另一个重要因素。
密封环通常由橡胶或聚氨酯等弹性材料制成,在长期的使用过程中,受到介质的侵蚀和温度的影响,密封环会发生老化,丧失其原有的弹性,从而无法有效密封。
2.3 温度过高温度过高是泵轴机械密封失效的常见原因之一。
在一些高温工况下,密封面和密封环会因温度过高而变软,导致泄漏增加。
同时,高温还会引起密封面和密封环的热胀冷缩,进一步破坏密封性能。
2.4 泵压力过高泵轴机械密封在过高的泵压力下容易失效。
高压会增加密封面和密封环之间的接触力,导致磨损加剧,进而引起泄漏。
同时,过高的压力也会导致泵轴变形,进一步破坏密封性能。
3. 解决方案3.1 选用合适的材料合适的材料选择对泵轴机械密封的失效有重要影响。
在选择密封面材料时,需要根据介质的性质和温度要求进行合理选择,以提高密封面的耐磨性和耐腐蚀性。
同时,密封环材料也需要具有良好的耐热性和耐化学性,以延长密封环的使用寿命。
3.2 加强密封面润滑合适的润滑方式可以有效减少密封面的磨损,延长泵轴机械密封的使用寿命。
可以采用外润滑或者内润滑方式,对密封面进行充分润滑。
外润滑可以通过给密封腔注入润滑油进行实现,而内润滑则是通过在密封环内部设置润滑油腔来实现。
3.3 控制温度和压力控制温度和压力是预防泵轴机械密封失效的重要措施之一。
可以通过降低介质的温度和减少泵的运行压力来避免泵轴机械密封的失效。
水泵机械密封失效原因分析与解决措施

水泵机械密封失效原因分析与解决措施黑龙江哈尔滨150000摘要:本文在介绍水泵机械密封下,分析了水泵机械密封失效的原因,并对此提出解决措施,以供参考。
关键词:水泵;机械密封;失效原因;措施引言机械密封是水泵机组的关键部件,它装在水泵水导轴承的下面,用以防止输送液体从主轴和顶盖之间渗漏到机坑内,淹没水导轴承,破坏水导轴承的正常工作,从而影响机组的安全稳定运行。
机械密封结构复杂,为保证密封结构长期高效的运行,需要运行管理人员对其工作原理及结构深入理解,在日常巡视检查中及时发现问题。
1水泵机械密封介绍机械密封是一种旋转机械的轴封装置,又称端面密封,由至少一对垂直于旋转轴线的端面,在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下,保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
机械密封一般分为4个部分:(1)动环和静环组成的密封端面,也称为摩擦副;(2)有弹性元件组成的缓冲补偿机构,其作用是使密封端面紧密贴合;(3)辅助密封,包括动环和静环辅助密封;(4)使动环随轴旋转的传动机构。
机械密封结构一般由弹簧座、弹簧、动环、静环、静环座和其中所有用于密封的O形圈等组成。
其中弹簧座通过螺钉等紧固作用与轴相对静止,静环座由一个防转销保持固定。
由于机械密封特殊的工作条件和重要作用,一般由辅助设施提供冷却介质,对机械密封,特别是动环和静环端面,进行润滑冷却和冲洗,延长机械密封使用寿命。
当泵轴旋转时,带动动环等部件一起转动,静环保持静止。
由于弹力和介质压力的作用,使动环与静环紧密接触,这样动环与静环相接触的密封面,可以阻止介质泄漏。
由于动环与静环紧密贴合,使密封端面交界处形成一个微小间隙,当介质通过此处时,形成一层液体薄膜,产生一定阻力,阻止介质泄漏,同时对密封面起到润滑作用,使密封效果长久。
机械密封一般有4个密封点(泄漏点):动环与静环之间的动密封;动环与轴或轴套之间形成的相对静密封;静环与静环座之间,以及压盖与设备之间的静密封。
浅析泵用机械密封的失效及其解决方案

浅析泵用机械密封的失效及其解决方案作者:刘延军来源:《中国新技术新产品》2011年第19期摘要:石油化工领域内机械密封的应用非常广泛,其密封效果将直接影响整机的运行。
尤其是在易燃、易爆、有毒等介质环境中,机械密封出现泄漏,将产生严重的安全事故。
因此,对其可运行的可靠性分析是很有必要的,本文简述了泵用机械密封失效的各种因素,从而提出解决方案,保证设备的安稳长满优运转。
关键词:辅助冲洗;窜动量;汽蚀中图分类号:TN245 文献标识码:A机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。
压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏。
机械密封不是孤立结构,它是与泵的其它零部件共同组合起来运行的。
多年的生产实际表明,机械密封的效果不仅与机械密封的选型、材料、密封面的摩擦副等有关,而且与密封的辅助系统配置有着密切的联系。
1 常见失效因素汇总泵用机械密封是石油化工设备检修的重点部件,多年的检修经验证明导致泵用机械密封失效的因素较复杂,常见的失效因素有包括5个方面。
1.1 辅助冲洗系统机械密封的辅助冲洗系统可以有效地保护密封面,起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。
冲洗液的流量、压力必须足够,冲洗口位置设计要满足工艺要求,才能达到预期的密封效果。
1.2 泵轴的弯曲变形机械密封属于端面密封,是旋转轴向的接触式动密封,它是在流体介质和弹性元件的作用下,垂直于轴心线的密封端面紧密贴合、相对旋转,达到密封效果。
所以要求密封之间要受力均匀。
但泵轴运转时,在机械密封安装处产生的弯曲变形较大,使密封面之间的受力不均匀,导致密封效果不好。
1.3 轴向窜动量机械密封的密封面要有一定的比压,才能起到密封作用,要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。
为保证该密封比压,机械密封要求泵轴不能有太大的窜动量,一般要保证在密封要求的轴向窜动量以内。
转子部件的轴向窜动量大于密封要求的轴向窜动量,密封面的压紧力减小,达不到密封要求,最终使机械密封失去密封作用。
氧化铝渣浆泵机械密封问题探讨
氧化铝渣浆泵机械密封问题探讨概要:本文从氧化铝物料的性质、渣浆泵机械密封失效的方式、氧化铝渣浆泵机械密封失效的原因以及氧化铝渣浆泵机械密封失效的解决对策等几个方面进行了分析和阐述,希望可以为以后的相关研究和实践提供某些有价值的参考和借鉴。
渣浆泵机械是氧化铝生产过程中必不可少的一个设备,而密封性失效又是渣浆泵机械运行过程中比较常见的一种问题,所以加强对渣浆泵机械密封性失效及其解决对策的分析和研究很有必要。
在对氧化铝渣浆泵机械密封失效的原因以及氧化铝渣浆泵机械密封失效的解决对策这两个问题进行分析之前,我们先来了解一下氧化铝物料的性质和渣浆泵机械密封失效的方式。
1氧化铝物料的性质对于氧化铝物料的性质这一问题,我们可以从氧化铝物料的成分、氧化铝物料的浓度以及氧化铝物料的温度等几个方面进行分析。
首先,氧化铝物料的成分。
氧化铝物料主要是由碳酸钠、氢氧化钠、铝酸钠、硅酸钠以及固体颗粒等物质组成的;其次,氧化铝物料的浓度。
氧化铝物料浓度的高低会影响到其耐磨性,一般来说,浓度较大,其耐磨性就好,反之浓度较小,其耐磨性就坏;最后,氧化铝物料的温度。
氧化铝物料特别是氢氧化钠都具有一定的温度,这使得其具有较强的腐蚀性。
2渣浆泵机械密封失效的方式对于这个问题,为了理解和阐述的方便,我们主要可以从安装静试时密封失效以及工作后密封失效两个方面进行分析。
首先,安装静试时密封失效。
一般来说,对渣浆泵机械进行调试安装之后,还需要对其泄漏量进行观察,如果泄漏量较小,则表明静环和动环的密封圈存在问题,而当泄漏量较大时,又表明动环和静环在摩擦副间方面存在问题,这两种情况都是机械密封失效的表现,需要及时采取措施加以补救;其次,工作后密封失效。
这种失效方式主要是在渣浆泵机械工作之后发生的,也是渣浆泵机械密封失效非常重要的一个方面。
造成这种方式的原因主要在于材质选择的不合理以及安装不正确等。
3氧化铝渣浆泵机械密封失效的原因从整体上来看,氧化铝渣浆泵机械密封失效的原因主要表现在设计不合理、材质选择不合理、安装不正确以及密封面磨损等几个方面。
浅谈常见泵用机械密封失效分析
浅谈常见泵用机械密封失效分析摘要分析泵用机械密封常见失效的原因,以及对应的解决措施,提高机械密封的运行周期,确保装置安全生产运行。
关键词泵机械密封失效机械密封原理:机械密封的主要结构是运用弹性元件实现对动、静环的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧,而达到密封的轴向端面密封装置,也称之为端面密封,通常简称:机封。
机封的基本结构包括:1.主要密封件:动环、静环;2.辅助密封件:密封圈、垫片;3.压紧件:弹簧、推环;4.传动件:传动座或扭矩环、锁紧螺钉。
何为机械密封失效?“失效”一词是指产品不再设计意图去工作的情况,机械密封失效是发生在机械密封正常安全使用期之前,即在产品的质保期前发生,当泄露量超出某一确定值时,就可以认为该机械密封已失效。
根据HG2099行业标准,规定泄露标准如下:轴径大于80mm时,泄露量不大于10ml/h轴径不大于80mm时,泄流量不大于8ml/h对于泵用机械密封失效分析,主要是根据现场的实际现象来反推可能导致的原因,找到失效的根本原因,予以解决。
解决一个密封问题就像拼图游戏一样,但是首先必须把每一块都找到,才能把它们拼成完整的图案。
机械密封达不到设计使用寿命-失效的普遍原因密封选型失误:现场实际工况与原始选项数据不符,导致机封不能满足现场工况,从而失效。
解决措施:了解现场实际运行工况参数条件,如:泵进出口压力,密封腔压力,介质成分,运行温度,比重,是否含有颗粒等详细工况,重新选择适合的机封2、机封与泵相关安装尺寸超差:安装机械密封的泵与机械密封配合部分的技术要求如下:2.1、轴弯曲度:最大不大于0.05毫米;2.2、轴振摆:动环密封圈处的轴套附近不大于0.06毫米;2.3、轴的轴向窜动量不允许超过±0.5毫米,如果带轴套,不允许轴套有松动;2.4、联轴器的找正误差:对于齿式联轴器不大于0.08~0.10毫米(P2008C),对于弹性联轴器不大于0.05~0.06毫米;(习惯做法端跳<0.05,径跳<0.10)2.5、压盖(静环座)与密封配合止口对轴中心线的同心度允差0.05毫米,与垫片接触的平面对中心线的垂直度值允差0.03~0.05毫米。
机械密封技术在渣浆泵密封中常见故障处理及对策研究
机械密封技术在渣浆泵密封中常见故障处理及对策研究发布时间:2021-06-16T11:37:34.083Z 来源:《建筑科技》2021年5月下作者:卢亮[导读] 机泵最常见的是机械密封故障。
发生故障时必须停机进行检修,这会对生产造成重大影响,并对企业造成重大经济损失。
选煤厂渣浆泵面临密封性能差、旋转低、维护成本高等问题。
分析矿渣浆泵机械密封技术,与传统密封方法相比,它提供了良好的密封性能,改善了操作环境,降低了设备故障率,促进了设备的更好维护。
国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司卢亮 839000摘要:机泵最常见的是机械密封故障。
发生故障时必须停机进行检修,这会对生产造成重大影响,并对企业造成重大经济损失。
选煤厂渣浆泵面临密封性能差、旋转低、维护成本高等问题。
分析矿渣浆泵机械密封技术,与传统密封方法相比,它提供了良好的密封性能,改善了操作环境,降低了设备故障率,促进了设备的更好维护。
关键词:机械密封技术;渣浆泵;密封;应用渣浆泵是工程实施中的一个重要问题。
其料浆泵通常用填料密封,但需要定期或不定期更换。
主要原因是填料在轴与轴套在运动过程中轴接触并磨损衬套。
为了及时消填料与轴或套筒之间的摩擦,填料密封必须有一些不易控制的泄露量。
填料与轴之间的摩擦会导致电机效能降低并消耗更多电量。
机械密封的优点在于良好的机械密封、性能稳定性、有效减少摩擦损失以及使用较长的循环减少波浪或波浪壳的流动;与此同时,服务周期相对较长,从而减少了穿轴及轴套,并将其应用于许多领域和部门。
一、机械密封技术概述1.技术原理。
机械密封(也称为端点密封)是轴向平面密封。
密封由垂直于旋转轴和光滑直的表面及相互滑动端面密封组成。
将弹性零件压力与密封介质组合在一起,旋转环与静态环移动到相应的接触表面上,以洁净液体接触表面的两端压力的作用下,机构的外部弹性力得到补偿,两端之间保持薄膜的液体膜以达到密封目标。
2.技术特点。
机械密封具有稳定可靠的密封性,自动补偿后磨损较低,泄漏量较大。
渣浆泵机械密封频繁失效原因分析及对策
( ) 、 环 间密封 ; 3动 静 ( ) 静环 与静 环座 间 的密 封 ; 4 对 ( ) 封端 盖与 泵体 间 的密 封 。 5密 经 过 分 析判 断 ,矿 山渣 浆 泵 机 械密 封 基 本 上 均 为动 、 静环 间密 封 失效 泄漏 。 分 析其 原 因有 以下几 点 :
2 1 机械 密 封装 配 、 作及 维 护不 当 . 操
1 . 静环组合件 2长轴套 3 . . 动环组合件 4 . 节流环 5 . 套 短轴
图 1 Z Z型 机 械 密 封 装 配 图 MH
检修更换安装机械密封时, 压缩 量过大或过小 , 不 能保 持 密 封 面清 洁 , 工 具 敲 打密 封元 件 , 成损 用 造
图 2 辅 助 冲 洗 助 冲洗 系统进 行 优 化 整 改 。 主要 采 取 如 下
渣浆 泵 供应 轴 封水 。如 图 2所示 。
3 解 决方案
31 规范 化检 修 、 . 维护 操作 完善 规 范检 修 维护 规 程 ,检 修 更 换 机 械 密 封 时 严 格 把关 , 强 培 训 , 高 维 修 工 人 安 装 技 术 水 平 , 加 提 杜 绝违 章违 规 操 作 。 同时加 强 对 日常操 作 的监 督 管 理, 做到 正确 操作 , 精确 点 检 , 心维 护 。 细
广西华 银铝业 有 限公 司矿 山部排 泥加压站 的排泥 旋转轴线 的端面在流体压力和补偿机构弹力 ( 或磁
泵 ,采用三级加压方式 ,往 4 .k 5 m外的尾矿库输送泥 力 ) 的作 用 , 以及辅 助 密 封 的配 合 下 , 持 贴合 , 相 保 并 浆 ,每年输送浓度为 3% 0 左右的泥浆达 9 0 0 多万 m , 对 滑动 而构 成 的防止 流体 泄 漏 的装置 。 ] 在 矿 山生 产 中发挥 重要作 用 。 机 械 密封 过早 失 效 , 般 是 由于选 型 不 对 、 质 一 品 渣 浆 泵 型 号 为 10 G 一 2 A 流 量 4 0m3 h 不 良、 5 Z B 10 P, 0 / , 泵振 动 偏 大 、 轴 的 轴 向窜 量 大 、 有 辅 助 冲 泵 没
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浅析渣浆泵机械密封的失效方式
发表时间:2009-05-22T10:53:31.437Z 来源:《中小企业管理与科技》2009年5月上旬刊供稿作者:焦丽丽
[导读] 本文阐述了机械密封在渣浆泵中的应用及其失效方式。
摘要:机械密封具有泄漏量小,能耗低,寿命长,使用范围广等优点,近年来被广泛应用于泵类设备的轴封,随着机械密封技术水平不断提高,可靠性也越来越高,提高了电力、冶金选矿等用户使用机械密封的经验和信心,使其在渣浆泵中的应用不断得到推广。
本文阐述了机械密封在渣浆泵中的应用及其失效方式。
关键词:渣浆泵机械密封失效
1 概述
由于渣浆泵用机械密封结构较复杂,要求有较高的加工精度与安装技术等,由于使用工况严酷,含有固体颗粒,腐蚀与磨蚀并存,因此机械密封引起的渣浆泵设备故障率很高,机械密封一旦失效,会导致整机停止工作。
所以全面正确地分析机封失效原因,并及时采取相应准确预防和纠正措施排除故障,是渣浆泵可靠运行的关键。
2 失效方式
机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
机械密封中流体可能泄漏的途径有:旋转环与轴之间的密封、静止环与压盖之间的密封、压盖与壳体之间的密封、旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封。
2.1 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。
2.2 工作后械密封失效原因及措施
2.2.1 材质选择不合理在设计过程中设计者有时会忽略动密封材质匹配的问题,致使密封端面磨损过速,缩短了机械密封的使用寿命和维护周期。
密封端面材料组合不合适,表现为功率升高,密封面过热、冒烟,析出大量磨损生成物,密封装置产生振动,泄漏量不正常。
造成机械密封的早期磨损、烧伤、刮伤、破坏、开裂等后果。
应重新选择相匹配的端面材料组合,大多数情况下,动、静环材料以一软一硬组对,根据需要,既可用硬材料做动环,也可用硬材料做静环。
普通形式的机械密封常用硬材料做动环、软材料做静环组对。
但由于渣浆泵输送的多为带颗粒的介质,工作环境差,机械密封的动、静环一般均用硬材料。
2.2.2 设计不合理
原因:①端面宽度设计不合理。
②端面平面度差,介质泄漏过多,无法达到密封效果。
③弹簧压力调整不当。
④密封腔孔径过小。
⑤泵轴的轴向窜量大。
措施:①宽度过大的缩小密封面宽度、减小弹簧压力,降低比压改善结构;宽度过小的加大端面宽度,增加比压等,一般来说这种原因引起的发生率较低,只有其他可能排除后才考虑。
②修理端面,这种情况在实际中发生率较高,在机械密封失效时,应注意。
③如果是单弹簧式机械密封弹簧压力不均是弹簧产品不合格,需更换弹簧有时也需调整单弹簧的平行度;如果是多弹簧式机械密封则是个别弹簧选取不当所致,只需所有弹簧统一型号或调整多弹簧孔深的均匀性。
④扩大孔径。
⑤合理地设计轴向力的平衡装置,消除轴向窜量。
为了满足这一要求,对于多级离心泵,比较理想的设计方案:一个是平衡盘加轴向止推轴承,由平衡盘平衡轴向力,由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位;另一个是平衡鼓加轴向止推轴承,由平衡鼓平衡掉大部分轴向力,剩余的轴向力由止推轴承承担,同时轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。
第二种方案的关键是合理地设计平衡鼓,使之能够真正平衡掉大部分轴向力。
对于其他单级泵、中开泵等产品,在设计时采取一些措施保证泵轴的窜量在机械密封所要求的范围之内。
2.2.3 泵体振动过大
原因分析:渣浆泵在工作中由于气穴作用、喘振或是轴及轴承不正常、结合与安装不当,造成机械密封无法正常密封,泄漏量大或不正常、振动、有音响等现象,会导致防转机构滑动、传动部件磨损,开裂,破坏,传动轴也会过快磨损,缩短渣浆泵及其机械密封的正常使用寿命。
措施:①泵产品在设计过程中,要充分分析振动以消除振动源;②泵产品的制造装配过程中,严格按标准和操作规程去执行,消除振动源;③泵、电机、底座、现场管路等辅助设备在现场安装时,要严格把关,消除振动源;④现场生产、操作、维修、调节时,严格把关,消除振动源。
2.2.4 安装不良
原因: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形密封圈方向装反,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。
措施:①更换动、静环或修复接触表面;②更换动、静环,调整压紧;③清理动、静环表面,保持接触面的清洁,防止磨损;④调整动、静环V形密封圈的方向,在安装时应注意密封圈的方向问题;⑤检查密封圈安装是否正确,如压紧力不够,适当加大压紧;⑥调整单弹簧的平行度;统一多弹簧的型号;⑦校正密封腔端面和中线的垂直度;⑧更换轴套,并分析产生腐蚀点的原因,采取措施避免腐蚀点的产生。
2.2.5 密封端面磨损摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、端面比压(弹簧比压)过大等,都会缩短机械密封的使用寿命。
对于含有固体颗粒介质,密封面进入固体颗粒是导致密封失效的主要原因。
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。
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。
2.2.6 高温效应
原因分析:①热裂是高温泵(如油渣泵、回炼油泵、常减压塔底泵等)最常见的失效现象。
②石墨炭化是使用碳-石墨环时密封失效的主要
原因之一。
③辅助密封件(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。
措施:①冷却,加强注液润滑,更换材质,改变密封形式;②改进冷却系统,降低密封温度,或更换密封环材质;③更换材质,改善冷却装置。
3 结束语
选择正确的安装方式、合理的密封材料以及符合实际工况的结构设计,严格遵守机械密封的使用要求,全面正确分析渣浆泵用机械密封失效的各种原因,采取相应准确的应对措施来保证机械密封的可靠性,是渣浆泵机械密封可靠运行的保证。
参考文献:
[1]关醒凡.现代泵技术手册[K].北京:北京宇航出版社.
[2]李继和,蔡纪宁,林学海.机械密封技术[M].北京:化学工业出版社.
[3]沈阳水泵研究所.叶片泵设计手册[K].北京:机械工业出版社.。