004泵用机械密封的辅助设施.ppt

机械密封的辅助设施 秋实课件制作中心 1 机械密封的辅助设施 2 采用辅助设施的原因 3 采用辅助设施的作用 正确 合理地选用辅助设施 不仅对密封的稳定性而且对延长使用寿命都有重要意义 对安全生产以及对减少漏损 减少维修工作量和降低生产成本有一定的作用 必须给予足够的重视 4 辅助设施系统的设施 5 辅助设施的工作方式 辅助设施最主要的工作方式是冲洗 注入式冲洗是从外部注入另一种液体到密封腔内 以改善密封工作条件 自冲洗是用泵本身产生的压差或密封腔内的泵送装置产生的压差 使被密封介质通过密封腔形成闭合回路实现冲洗 循环式冲洗是通过产生压差的设施 例如泵送环等 使外加的流体 即隔离液 进行循环 达到冲洗的目的 6 自冲洗的种类 按密封流体的流动方向可以分为正向冲洗 反向冲洗 两向冲洗和贯穿冲洗 对于双支承泵可采用两向冲洗 出口端密封腔中的压力高于入口端 将两端密封腔用管线连接起来 对泵出口端是反向冲洗 泵入口端是正向冲洗 故称为两向冲洗 贯穿冲洗 7 循环冲洗 循环冲洗也有人称为 外循环 8 注入式冲洗 9 冲洗液进入密封腔的方式 冲洗液进入密封腔的方式有两种 单点冲洗和多点冲洗 多点冲洗 12 冲洗压力的确定 13 密封腔压力的确定方法 14 对冲洗用的密封流体的要求 15 轻烃和轻油泵密封辅助设施的选择 轻烃和轻油等介质粘度低 较清洁 饱和蒸气压较高 容易汽化 根据这些特点 所采用的辅助设施应当降低密封端面的温度和保持密封腔中的压力 使介质不汽化 为达此目的 最常用的方法是正向自冲洗 对于轻烃泵密封 在压盖上不用通冷却水 防止泄漏时结冰 对于轻油泵 如果介质温度稍高 在密封腔的夹套中可通以冷却水降低密封腔中的温度 如果介质温度高 可在冲洗管路上加冷却器 轻油泵在密封压盖上可以通冷却水 18 何种工作条件要选用辅助设施 1 工作温度超过密封件允许温度时 2 高粘度 低粘度及易挥发介质 3 有毒及有害介质 4 含奉机械杂质及有结晶析出时 5 重型机械密封 泵用机械密封的密封失效原因分析 林昌基 一般来说 轴套外伸的轴间 密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决 但需细致观察 特别是当工作介质为液化气体或高压 有毒有害气体时 相对困难些 其余的泄漏直观上很难辩别和判断 须在长期管理 维修实践的基础上 对泄漏症状进行观察 分析 研判 才能得出正确结论 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 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 泄漏量较大时 则表明动 静环摩擦副间存在问题 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 2 安装机械密封时压缩量过大 3 动环密封圈过紧 4 静环密封圈过松 5 工作介质中有颗粒状物质 6 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 介质的压力低于饱和蒸汽压力 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 7 对较长时间停运 重新起动时没有手动盘车 8 设计选型有误 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 3 设备在运转中 机械密封发生泄漏的原因主要有 离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命 而大多数是由于工况变化较大或操作 维护不当引起的 1 泵叶轮轴向窜动量超过标准 2 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 3 抽空 气蚀或较长时间憋压 导致密封破坏 4 泵实际输出量偏小 大量介质泵内循环 热量积聚 引起介质气化 导致密封失效 5 介质中腐蚀性 聚合性 结胶性物质增多 6 工况频繁变化或调整 7 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 8 突然停电或故障停机等 9 设备运转时振动太大 10 摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏 11 密封圈材料选择不当 溶胀失弹 12 大弹簧转向不对 13 密封环发生裂纹等 离心泵在正常运转中突然泄漏 如不能及时发现 往往会酿成较大事故或损失 须予以重视并采取有效措施 4 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 静环密封圈尺寸有误 损坏或未被压紧 2 动 静环V型密封圈方向装反 或安装时反边 3 动 静环接触表面不平 安装时碰伤 损坏 4 动 静环表面有异物 5 密封腔端面与轴垂直度不够 6 轴套上密封圈活动处有腐蚀点 7 弹簧力不均匀 单弹簧不垂直 多弹簧长短不一 5 腐蚀 高温 密封端面的磨损等引起机械密封失效 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 2 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 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 高温下易脆裂 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 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 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 泵轴扰度太大 二 泵用机械密封检修中的几个误区 1 弹簧压缩量越大密封效果越好 其实不然 弹簧压缩量过大 可导致摩擦副急剧磨损 瞬间烧损 2 动环密封圈越紧越好 其实动环密封圈过紧有害无益 一是加剧密封圈与轴套间的磨损 过早泄漏 二是增大了动环轴向调整 移动的阻力 在工况变化频繁时无法适时进行调整 三是弹簧过度疲劳易损坏 四是使动环密封圈变形 影响密封效果 3 静环密封圈越紧越好 静环密封圈基本处于静止状态 相对较紧密封效果会好些 但过紧也是有害的 一是引起静环密封因过度变形 影响密封效果 二是静环材质以石墨居多 一般较脆 过度受力极易引起碎裂 三是安装 拆卸困难 极易损坏静环 4 新的比旧的好 相对而言 使用新机械密封的效果好于旧的 但新机械密封的质量或材质选择不当 或配合尺寸误差较大时会影响密封效果 在聚合性和渗透性