机械密封培训.ppt

西部管道密封培训 JohnCraneTech Tianjin Co Ltd 培训内容概述 密封基础知识密封系统知识密封的安装要求密封的失效大致判断与客户技术人员进行交流 机械密封基础第一部分 ConceptsofMechanicalSeals机械密封概念 Shaft ProcessFluid密封流体 Leakage泄漏 Environment环境 VesselWall釜壁 TheBasicSealingProblem PreventingLeakage基本的密封问题 防止泄漏 Shaft ProcessFluid流体流动 Leakage泄漏 Environment环境 VesselWall釜壁 TheConceptofanEndFaceMechanicalSeal机械密封端面的概念 ShaftMovement轴的运动 RequiredFeatures必须的特征 Smallaxialclearance小的轴向间隙Selfadjusting自调节 MatingRing配合环 PrimaryRing补偿环 SecondarySealingElement辅助密封 AFlexibleSealFlexible机械密封 Hydrostaticloading流体静力学负荷Secondarysealingelements辅助密封Replaceableparts可替换的部件 O RingO型圈 Shaft轴 MatingRing配合环 PrimaryRing补偿环 SnapRing卡环 Anti XRing挡环 O RingO型圈 Disk推环 Springs弹簧 Retainer传动套 SetScrew定位螺丝 AnExampleofaCompleteSeal Simplyput amechanicalsealis 简单的说 机械密封就是 1 Awearable stationary primarysealingelement一个耐磨 静止的密封件2 Awearable rotating primarysealingelement一个耐磨 旋转的密封件3 Asecondarysealingelement二次密封4 Amechanicalloadingdevicetopressprimarysealingelements1and2againstoneanother and使件1和件2相互贴合的机械装置5 Auxiliarycomponentstocompleteseal辅助密封 Non flashing没有闪蒸 Flashing闪蒸 Parallel平行 Converging收敛 Diverging发散 FaceSeparation密封面分离 Shape 形态 Gap 间隙 Fluid 流体 TheSealingInterface密封接触面 Lubricant润滑剂 Separation分离面 MagnifiedSurfaceA放大面 MagnifiedSurfaceB放大面 Heat热量 TheSealingInterface密封面 LubricationPurpose 润滑目的Separatesurfaces分离两个面Preventcontactofhighsurfacepoints防止出现面接触Reducefriction heatgeneration减少摩擦 生热 ProcessFluidActsasLubricantBetweenFaces流体在两个面之间充当润滑剂的过程 Gland密封端盖 PumpHousing泵腔 ProcessFluid工艺流体 InvisibleLeakage 不可见泄漏FluidEvaporatesUponReachingAtmosphere微量的泄漏在大气侧蒸发 PrimaryRing补偿环 MatingRing配合环 Gland密封端盖 PumpHousing泵腔 NoFluidOrDryRunning没有流体或者干运转 PrimaryRing补偿环 MatingRing配合环 WithoutLubrication FacesRunDryAndOverheat没有润滑干运转导致过热 MatingRing配合环 PrimaryRing补偿环 HeatGeneration生热 Rubbing摩擦ViscousShear粘性剪切力 HeatTransfer热传递 Conduction传导Convection对流 Injection注入 Flushing冷冲洗 RemovesHeat带走热量ReplenishesCoolCleanLubricatingLiquid补充润滑液 PrimarySeal Flush基本密封 冲洗 SingleSealFlushingBy PassfromDischarge APIPlan11 单密封通过出口进行冲洗 By passLinefromPumpDischargetoSealGland从泵出口到密封端盖的管线 Discharge出口 Flow流动 Suction入口 PrimarySeal Flush基本密封 冲洗 MinimumPressure 3bar 5psiAboveA 最小压力值要大于A处0 3Bar Flow流动 Discharge出口 Suction入口 RestrictionalDevice Bushing 限流装置 SingleSealFlushingfromExternalSource APIPlan32 单密封通过外部来源进行冲洗 A PrimarySeal Quench基本密封 急冷 RestrictionalDevice Packing 限流装置 盘根 QuenchSource急冷源 ProcessFluid工艺流体 SingleSealQuenchfromExternalSource APIPlan62 单密封通过外部急冷 APIPipingPlansAPI冲洗方案第二部分 JOHNCRANE APIPipingPlansAPI冲洗方案 Integral internal recirculationfrompumpdischargetoseal内部循环从泵的出口到密封 Advantage优点 Noexternalpiping没有外部冲洗Limitations局限性 Changingflowraterequireddismantlingofpump改变流量需要拆泵 Forcleanpumpagesonly只能是适用干净的介质 APIPipingPlansAPI冲洗方案 PointstoNoteforAPIPlan02 API02冲洗方案应注意的事项 Theinjectiontappingisusedforventingpriortostart up 在开车前 入口用来进行放空APIplan02isoftenusedtogetherwithplan62 especiallyonhightemperaturebellowsseals 冲洗方案2经常与62一起用 特别是用在高温波纹管密封 APIPipingPlansAPI冲洗方案 Noflushingtothemechanicalseal dead ended 机械密封里没有冲洗 PointstoNoteforAPIPlan11 API冲洗方案11应注意的事项 Useanorificetorestricttheflowrateifthedischargepressureis3barhigherthansealchamberpressure 如果出口压力高于密封腔压力3bar 需要用一个孔限制流量 Useoncleanandlowabrasivesduties用在干净 含磨石性颗粒少的工矿 APIPipingPlansAPI冲洗方案 SealFlushingBy PassfromDischarge单密封通过出口进行冲洗 Recirculationfromsealchamberthroughaflowcontrolorificeandbacktopumpsuction从密封腔里出通过一个孔板返回到泵的入口 PointstoNoteforAPIPlan13 API冲洗方案13应注意的事项 Useanorificetorestricttheflowrateifthesealchamberpressureis3barhigherthansuctionpressure 如果密封腔压力高于入口压力3bar 需要用一个孔板限制流量 handleabrasivesdutybetterthanAPIplan11处理含有磨石性颗粒的工矿13方案号优于11方案 highersealchamberpressuretosuppressvaporisation较高的密封腔压力可抑制它的汽化 APIPipingPlansAPI冲洗方案 PointstoNoteforAPIPlan14 API冲洗方案14应注意的事项 Flowbacktosuctionsidewillevacuatevapoursthatmaycollectinsealchamber Recommendedforlighthydrocarbonservice APIPipingPlansAPI冲洗方案 RecirculationfrompumpdischargethroughaflowcontrolorificeandcoolertosealOpenLoopCoolingCircuit CoolingWaterOutlet冷水出口 CoolingWaterInlet冷水入口 APIPipingPlansAPI冲洗方案 RecirculationfromapumpingringinthesealchamberthroughcoolerandbacktosealClosedLoopCoolingCircuit冲洗液通过密封腔中的泵效环从密封腔中流出经过换热器 再返回到密封中 形成自封闭循环 形成封闭的冷却回路 Throatbushing Suction入口 Discharge出口 18 24 Ventathighestpointofthepiping排气在管线的最高点 CoolingWaterOutlet冷水出口 CoolingWaterInlet冷水入口 mechanicalsealwithpumpingring Heatexchanger换热器 APIPipingPlansAPI冲洗方案 PointstonoteforAPIPlan23 Thermosyphondesign热虹吸设计 heatexchanger换热器18to24 abovepumpcentreline 在泵中心线以上18to24 Preventoverheatinginstandbyandstart up 在泵启动和备用时 要防止过热 Installclosefittingneckbushingatthebottomofsealchambertoisolatetheheatfromtheimpellerend 在密封腔底部安装喉部衬套用来隔离从叶轮传出的热量Usedonhightemperatureapplicationstominimiseheatloadonthecoolerbycoolingonlysmallamountofliquidthatisrecirculated 用于高温工况 通过冷却密封腔的小部分的循环流体来使冷却器的热负荷降至最低 Forhightemperatureboilerfeedpumpapplications用于高温锅炉给水泵上Otherapplications其他应用 hightemperatureliquidclosetobubblepoint 接近沸点的高温液体 APIPipingPlansAPI冲洗方案 Recirculationfrompumpdischargethroughacycloneseparatordeliveringcleanfluidtothesealandfluidwithsolidsbacktopumpsuctionline冲洗液从泵出口流出 通过一旋液分离器 使干净流体进入密封腔 带有颗粒的流体返回到泵入口处形成封闭循环 APIPipingPlansAPI冲洗方案 PointstoNoteforAPIPlan32 对于APIplan32须注意 Choseapropersourceofsealflushtoeliminatethepotentialforvaporisationoftheinjectedfluidandtoavoidcontaminationofthefluidbeingpumpedwiththeinjectedflush 选择合适的密封冲洗源 以减少冲洗流体的汽化 同时可避免冲洗流体被污染 Installalabyrinthbushingatthebottomofthestuffingboxtocontroltheflushingandpressureifnecessary 如有必要的话 在密封腔底部安装喉部衬套或迷宫密封来控制冲洗和压力 APIPipingPlansAPI冲洗方案 SingleSealFlushingfromExternalSource单密封通过外部来源进行冲洗 ThroatBushing Recirculationfrompumpdischargethroughacycloneseparatordeliveringcleanfluidthroughacoolerandthentosealandfluidwithsolidsbacktopumpsuctionline CoolingWaterOutlet CoolingWaterInlet APIPipingPlansAPI冲洗方案 Needlevalve Externalreservoirprovidingadead endedblanketoffluidtothequenchconnectionofthegland PointstoNoteforAPIPlan51 对于APIplan51须注意 Deadendedblanketonatmosphericsideofsealtopreventfreezingofmoisture Sealfacewillnotsticktogetherwhenthepumpstarted 在密封大气侧 一端封闭的情况可防止潮气的冻结 这样在泵启动时 密封面就不会粘接在一起 Typicalapplication 典型的应用Pumpoperatingbelow0 C应用于泵在0 C以下 API6108thEditionhaseliminatedthispipingplan API610第八版已经取消这个冲洗方案 APIPipingPlansAPI冲洗方案 PipingSystems APIPipingPlansAPI冲洗方案 Afluidusedasalubricantorbufferbetweendualmechanicalseals 这种液体象缓冲剂 润滑剂用在双机械密封Thebufferfluidisalwaysatapressurelowerthanthepumpprocesspressurebeingsealed 缓冲液的压力通常低于被密封的介质的压力 Afluidwhichisintroducedbetweendualmechanicalsealstocompletelyisolatethepumpprocessliquidfromtheenvironment 双机械密封里的隔离液用于是泵的工艺液体与大气分离Pressureofthebarrierfluidisalwayshigherthanthepumpprocesspressurebeingsealed 隔离液压力总是高于泵的运作压力 Thepurposeoffluidcirculationistoremoveheatfrommechanicalseal APIPipingPlansAPI冲洗方案 Onapplicationsbelowambienttemperature circulationofbarrierfluidmaynotbedesirable 这种情况适用于比室温低的工况 隔离液的循环不能满足要求 Theatmospherewillheatthereservoirandconsequentlyaddheattothesealarea 外部对储罐进行加热 从而 对密封区域进行加热 Fluidcirculationbytemperaturedifferencebetweenthesealandreservoir 流体依靠密封腔和储罐的温差进行循环Highertemperatureliquidatsealhaslowerdensityrisestothereservoir 密封中的高温流体密度较小 依靠热虹吸现象上升到储罐中Lowertemperatureliquidatreservoirhashigherdensityfallstothesealtoprovidecooling 储罐中的低温流体密度较大 下降到密封腔中对密封进行冷却 ExternalForceCirculation Thermosyphon PumpingRing DeadEnded APIPipingPlansAPI冲洗方案 PointstoNoteforAPIPlan52 TypicallyusedwithanArrangement2unpressuriseddualseal 通常用于不带压双封Duringnormaloperation circulationismaintainedbyaninternalpumpingring 在正常操作情况下 通过腔内的泵效环维持循环Thereservoirisusuallycontinuouslyventedtoavapourrecoverysystemandismaintainedatapressurelessthanthepressureinthesealchamber 储罐通常与回收系统相连通 罐内压力通常低于密封腔压力 PressureGauge压力计 LevelGauge水准仪 Fillvalve Orifice Drain LevelSwitch H 电平开关 LevelSwitch L PressureSwitch压力开关 NormallyOpen Ventvalve排气阀 Externalreservoirprovidingbufferfluidfortheoutersealofanunpressuriseddualsealarrangement 外部储罐对不带压双封的外密封起缓冲液的作用 APIPipingPlansAPI冲洗方案 PressureGauge压力表 LevelGauge水准仪 LevelSwitch L 电平开关 VentValve排气阀 NormallyClose 通常关着 Orifice PressureSwitch压力操纵开关 ExternalPressure外部压力Source One wayBlockValve NormallyOpen PointstoNoteforAPIPlan53 TypicallyusedwithanArrangement3pressuriseddualseal 通常用于带压双封Duringnormaloperation circulationismaintainedbyaninternalpumpingring 在正常操作情况下 通过腔内的泵效环维持循环Thereservoirpressureisgreaterthantheprocesspressurebeingsealed 罐内压力通常高于被密封介质压力 Externalreservoirprovidingpressurisedbarrierfluidfortheoutersealofanpressuriseddualsealarrangement 外部储罐对带压双封的外密封起隔离液的效果 Drain APIPipingPlansAPI冲洗方案 PointstoNoteforAPIPlan54 TypicallyusedwithanArrangement3pressuriseddualseal 通常用于带压双封Duringnormaloperation circulationismaintainedbyanexternalpumporpressuresystem 在正常操作情况下 通过外部的泵或压力系统维持循环Thecirculatingbarrierfluidpressureisgreaterthantheprocesspressurebeingsealed 循环隔离液的压力高于被密封介质的压力 Externalbarrierfluidsystemprovidingpressurisedbarrierfluidfortheoutersealofanpressuriseddualsealarrangement外部隔离液系统对带压双封的外密封提供带压隔离液 APIPipingPlansAPI冲洗方案 Safetouse handle store储藏 操作 使用安全可靠Stableliquidatambienttemperatures在室温下 性能稳定NotaVOC VHAPorotherregulatedcompound不易挥发 非有毒物质Nonflammable不易燃烧Nonfoamingwhenpressurised高于常压时 不易起泡Cleanandgoodlubricity干净且有较好的润滑性Compatiblewithprocessfluid与工艺流体有互容性Compatiblewithsealmaterials与密封材料相一致Goodheattransferproperties有好的传热性能Goodflowqualitiesatverylowtemperatures在低温下 有好的流动性Lowsolubilityofgas对气体有较低的溶解性Localavailability当地容易获得Lowcost成本低 VOC VolatileOrganicCompoundVHAP VolatileHazardousAirPolutants SelectionofBuffer BarrierFluid APIPipingPlansAPI冲洗方案 Tappedconnectionsforthepurchaser suse在接口处攻螺纹 以方便用户使用 PointtoNoteforAPIPlan61 对于APIplan61须注意 Typicallythisplanisusedwhenthepurchaseristoprovidefluid suchassteam gas orwater toanauxiliarysealingdevice 通常在买方能给密封辅助系统提供流体 如蒸汽 气体或水 的情况下 才采用该方案 APIPipingPlansAPI冲洗方案 PointstoNoteforAPIPlan62 对于APIplan62须注意 Thequenchmayberequiredtopreventsolidsfromaccumulatingontheatmosphericsideoftheseal 增加吹扫口以防止在密封大气侧有颗粒的积累Typicallyusedwithaclose clearancethrottlebushing 普遍使用节流衬套 APIPipingPlansAPI冲洗方案 SingleSealQuenchfromExternalSource单密封通过外部急冷 API6822ndEditionAPI682第二版NewPipingPlans新的冲洗方案 Plan14 Plan11 13 冲洗方案14Plan53 s Arrangement3 ContactingWet CW Seals53方案 排列方案3 接触式湿密封53a traditionalconfiguration传统构造53b bladderaccumulator蓄能器53c pistonpot accumulator活塞 蓄能器ContainmentSeal二次辅助密封Plan72 Arrangement2w ContainmentSeal CS Plan75 Arrangement2w ContainmentSeal CS Plan76 Arrangement2w ContainmentSeal CS GasBarrierSeals气体Plan74 Arrangement3 Non Contacting NC Seals排列方式3 非接触式密封 Plan53a A 4 12 Arrangement3 ContactingWet CW Seals排列方式3 接触式湿密封DualPressurised Double Seals带压双封Utilisesdirectnitrogenblanketforpressure利用氮气层来增压duetonitrogenentrainmentinthebarrierliquidAPI682limitsthemaximumnitrogenpressureto10barg JCrecommendationismaximumnitrogenpressure21barg aslongasthebarrierfluidtemperatureislessthan120 CAPI682限制了氮气的最大压力为10barg 约翰克兰建议只要隔离液温度小于120度 最大氮气压力21barg API6822ndEditionAPI682第二版NewPipingPlans新的冲洗方案 Plan53b A 4 12 Arrangement3 ContactingWet CW Seals排列方式3 接触式湿密封DualPressurised Double Seals带压双封Utilizesbladderaccumulatorforpressure利用蓄能器来增压Bladdereliminatesnitrogencontactwithbarrierliquid蓄能器把氮气与隔离液分开Allowsforhigherpressureapplications允许高压力应用 ConfigurationIncludes Accumulator蓄电池PressureIndicator压力显示器PressureSwitch压力开关HeatExchanger换热器 API6822ndEditionAPI682第二版NewPipingPlans新的冲洗方案 Plan53c A 4 12 Arrangement3 ContactingWet CW Seals排列方式3 接触式湿密封DualPressurised Double Seals带压双封Utilizespistonpotforpressure利用活塞增压 API6822ndEditionAPI682第二版NewPipingPlans新的冲洗方案 Plan53c A 4 12 Allowsforhigherpressureapplications允许高压力应用Configurationincludes 构造包括Pistonpot活塞Pressureindicator压力显示器Pressureswitch压力开关 Heatexchanger换热器Levelswitch电平开关 Pistonpoteliminatesnitrogencontactwithbarrierliquid活塞缸阻断了隔离液与氮气的连接Pistonprovidesconstantpressureratiotoseals 1 1 1 活塞给密封提供持续的压力比率 Spring弹簧 API6822ndEditionAPI682第二版NewPipingPlans新的冲洗方案 BarrierFluidTemperature 7 3 4 1 1 隔离流体温度 Liquidbarriersystemsshallbedesignedsuchthatthatmaximumtemperaturedifferentialbetweenthebarrierfluidinletandoutletimmediatelyadjacenttothesealchamberis 设计隔离液系统允许的温差不一样 入口和出口温差不一样8degreeCforglycol waterordieselbarrierfluids and对于水 乙二醇 柴油隔离液 允许最大温差8度16degreeCformineraloilbarrierfluid矿物油隔离液允许最大温差16度 Plan11withPlan53 Arrangement3mayusePlan11 53排列方式3可以用11 53方案Improvedheattransfer增加换热Reversepressurecapability压力转换能力 BacktoBack sealsusesPlan53背对背密封用53方案 API6822ndEditionAPI682第二版NewPipingPlans新的冲洗方案 Plan72 A 4 16 Arrangement2 w ContainmentSeal CS 排列方式2 辅助二次密封DualUn Pressurised Tandem Seals不带压双封Dry runningsecondarycontainmentseal干运转二次辅助密封Lowpressurenitrogensweep purge 低压氮气吹扫Sweepsprimaryleakagetocollectionsystem主密封泄漏的东西排放到收集系统里Dilutesprimaryleakagetoloweremissionlevels稀释泄漏的东西UsedinconjunctionwithPlan75or76 与75方案获76方案一起使用 CSV containmentsealventCSD containmentsealDrainGBI gasbufferinletFIL coalescingfilter API6822ndEditionAPI682第二版NewPipingPlans新的冲洗方案 Plan74 A 4 17 Arrangement3 Non contactingSeals NC 排列方式3 非接触式密封DualPressurised Double GasBarrierSeals带压Nitrogengasbarrier氮气隔离1 75 2bar 25 30psi abovesealchamberpressure密封腔压力1 75 2barZeroemissions零泄漏EssentiallyaT2800panel2800类型控制面板 GBI gasbufferinletGBO gasbufferoutlet NC usedonlytodepressurize API6822ndEditionAPI682第二版NewPipingPlans新的冲洗方案 Plan75 A 4 18 Arrangement2 w ContainmentSeal CS 排列方案2 二次辅助密封DualUn Pressurised Tandem Seals双无压密封Dry runningsecondary辅助密封干运转Condensatecollectionreservoir 8 6 5 2 冷凝液收集罐Usedwhenprimarysealleakagemaycondense doesnotcompletelyvaporize 用于从主密封泄漏出来的可冷凝的工况MaybeusedinconjunctionwithPlan72或许和72方案一起使用 API6822ndEditionAPI682第二版NewPipingPlans新的冲洗方案 Plan76 A 4 19 Arrangement2 w ContainmentSeal CS 排列方式2 二次辅助密封DualUn PressurisedSeals Dry runningsecondary 双无压密封PrimaryleakageroutedtoflareorventUsedwhenprimarysealleakagewillnotcondense completelyvaporizes 用于从主密封泄漏出的不可冷凝的工况Essentiallya48SCor28LDpanelleakagedetectionMaybeusedinconjunctionwithPlan7