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机械密封论文：化工机械密封技术摘要: 结合化工机械的特点,探讨化工机械密封失效的危害和原因,结合工作实践探讨化工机械密封失效的改善对策和措施。 关键词: 化工机械;密封无论何种密封,对密封件都有一个共同的要求,即:严密、泄漏量要少;可靠、使用寿命长;结构简单而紧凑;维修方便;成本低;价格便宜;互换性好。对于化工解析密封来说,泄漏量一般可控制在0.23mL;使用寿命一般可达一年以上。理论上大多数化工解析密封,当磨损率较小且在流体动力润滑条件下运行时,则意味着密封应该是永远耐用的,但实际并非如此,其原因通常在于存在着密封不可能克服的偶然工况,其中包括:化工解析密封的质量存在问题;人为误差(机器运行操作错误);安装误差;冲洗系统失效;工况的急剧波动等。 1 确定密封损坏的判断标准 1.1 泄漏量的观察判别 1.2 泄漏量的计量判别 化工器械密封轴径50mm以下,漏泄量不得超过3mL/min;轴径在50mm以上、120mm以下时,泄漏量不得超过6mL/min。 1.3 泄漏量的定义判别 正常泄漏:符合要求而又比较稳定的泄漏。反常泄漏:短期超过标准的泄漏。 综合以上三点,根据实际情况比较,最终断定化工器械密封是否失效。例如,新安装的密封在跑合期里、停用的密封重新启动时、电压波动、工艺状况变化等都有可能产生反常泄漏,对于上述情况,只要经过一段观察期泄漏可自行消除的密封仍然可以继续使用,不能自行消除的则需要拆卸检查。 2 化工机械失效的原因分析 2.1 冲洗。由于化工机械本身的工作特点,动环和静环端面的相互摩擦,将不断产生摩擦热,使摩擦副内温度升高,给化工机械造成以下影响: 摩擦副内液膜蒸发、汽化造成干摩擦; 摩擦副内液膜粘度下降,润滑情况差; 摩擦副介质蒸汽压增加,从而产生泄漏; 加速介质的腐蚀作用; 辅助密封圈老化,失去弹性,甚至分解; 动静环产生变形。 为了消除摩擦热的影响,保证密封正常工作,延长使用寿命,必须采取适应化工机械不同介质条件的冷却方法,使端面间有液膜存在,起到润滑作用,这是化工机械能正常工作的基本条件。介质内含有悬浮颗粒及杂质的化工机械,由于固体颗粒进入摩擦副,使动静环剧烈磨损、静环密封圈失去浮动、弹簧失去弹性造成密封失效,因此采取净化后的清洁液体或蒸汽对摩擦副进行冲洗或采取过滤的办法将介质中的颗粒及杂质除去,以保证化工机械正常运转。 常见的因冲洗而造成化工机械失效的情况有:冲洗液管道过滤器堵塞导致冲洗液流量不足;由于缺失过滤器,使冲洗液中含有的杂质进入密封面;冲洗液管道无止逆阀导致工艺液体逆行进入冲洗液管道,使冲洗液中杂质颗粒增加,导致使用此冲洗液的化工机械失效。 2.2 静密封失效。静密封点泄漏多数是由于密封圈的缺陷造成,如密封圈尺寸差太大或本身有伤、老化变质等。只要设计(结构和材料选择)正确,密封圈做过仔细检查,及仔细安装静密封是可以保证质量的。化工机械国产化初期,发生过因O形圈选材失误而造成的化工机械失效。 2.3 动密封点失效。理论上影响动密封效果的主要有以下几方面: 介质影响:介质压力愈高泄漏量会愈多;粘度低的介质较粘度高的易泄漏:带颗粒和易结垢的介质比干净稳定的易泄漏。 轴的影响:一般来说,轴愈粗则密封面愈宽即对垂直偏差愈敏感,故愈易泄漏;轴在运转中愈易摆振,则愈易泄漏;转速愈高愈易泄漏。 密封结构:最重要的是密封的浮动性,浮动性最好的波纹管密封效果最好,用四氟塑料密封圈效果差。 密封端面在制造和安装质量中以端面平直度与转轴轴线的垂直度最为重要。 2.4 振动偏大。化工器械密封振动偏大,最终导致失去密封效果。但化工器械密封振动偏大的原因往往不是化工器械密封本身的原因,泵的其它零部件是产生振动的根源,如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大、出现气蚀现象等原因。 3 提高化工机械效果的措施 3.1 运行平稳。当工厂运行日趋稳定时,即很少有停车、启动和运行条件的变化,正常的操作程序为泵的运转提供了良好运行的环境,化工机械减少了在恶劣的动态工况下的损坏以及突然停车造成的瞬间破坏的可能,因而密封寿命大大增长。 3.2 连续冲洗。冲洗包括工作介质的自冲洗和相对洁净的工艺液冲洗,冲洗介质不符合设计要求是造成化工机械泄漏的重要原因。一方面通过有针对性的检查、调整,使冲洗介质的压力、流量、温度都符合设计要求;另一方面通过定期清理冲洗液过滤器及合理增加冲洗管道上的止逆阀,从根本上避免了冲洗原因造成的密封损坏。 3.3 设备改良。在运行中不断总结经验,通过技术改造使机泵等设备的机械性能得以保证。例如:DA302塔循环水泵更换化工机械后,频繁出现瞬时密封损坏。究其原因是泵壳密封环和叶轮口环间间隙不足产生摩擦造成,这种摩擦产生的不规则运动使泵振动导致密封损坏。经过加工使口环配合间隙达到1.4mm,在不影响泵的使用性能的前提下,使这一问题得到了最终的解决。 3.4 安装。实践表明,通过预防随机干扰和改变环境来达到密封可靠,消除了随机的密封失效,而密封件和设备的安装差错就成了密封失效的主要原因。目前所用密封已足以保证泵在检修间隔期内的正常运行,但是安装误差和对中不良造成的振动和轴与壳体不合理的相对运动对泵和密封都是有害的,因此为了减少轴的振动和保证化工机械的寿命,必须保证安装过程的准确细致。正确的装配公差、轴(轴套)有合适的表面粗糙度和正确的尺寸、仔细测量、认真记录设备安装全过程是实现过程控制的有效保证。同时,对检修队伍的素质教育、培训也从技术上提供了有效保证。 4 结论 通过以上的分析,可以得出结论,随着工艺操作水平的提高、检修质量的改善、备件质量的保证,机械密封越来越能达到其设计使用寿命,而其意外失效的情况也会相应减少。同时,化工机械的意外失效也可以通过对员工进行扎实的理论培训、熟练的操作演练、丰富的经验积累和操作规程的准确掌握来最大程度的避免。这些同样是保证企业长周期、经济、高效运转的基础