PMI培训资料：机械密封及润滑基础知识

机械密封及润滑基础知识

Mechanicalsealandlubrication

Basicknowledge导致泵轴封泄漏的因素泵自身的结构

泄漏密封的结构、材料(选型）介质的影响介质外漏泵性能下降

最终导致泵（设备）的维修

人为因素（安装）影响安全生产轴封(ShaftSeal):

在泵轴伸出泵壳处，转轴和泵壳间存有间隙，在旋转的泵轴与泵

壳之间的密封。

Atthepumpshaftprotrudingfromthepumpshell,thereisagapbetweentheshaftandtheshell,andthesealisbetweentherotatingpumpshaftandthepumpshell.作用：防止高压液体沿轴泄漏，或者外界空气以相反方向漏入。Purpose:Topreventleakageofhigh-pressureliquidalongtheshaft,oroutsidetheairintheoppositedirectiontotheleak.轴封形式(Typesofshaftseal)：填料密封PackingSeal机械密封MechanicalSeal干气密封DryGasSeal1-填料函壳；2-软填料；3-液封圈；4-填料压盖；5-内衬套1-Stuffingbox;2-Softpacking;3-Liquidsealring;4-Packinggland,5-Innerlining填料密封（旋转）PackingSeal(Rotating)：由填料函壳、软填料和填料压盖构成，软填料为浸油或涂石墨的石棉绳，将其放入填料函与泵轴之间，将压盖压紧迫使它产生变形达到密封。Itconsistsofastuffingbox,softpackingandpackinggland.Thesoftpackingisanimpregnatedorasbestosropecoatedwithgraphite,whichisplacedbetweenthestuffingboxandthepumpshaft,pressingtheglandtightlytomakeitdeformtoseal.1-螺钉；2-传动座；3-弹簧；4-椎环；5-动环密封圈；6-动环；7-静环；8-静环密封圈；9-防转销1-Screw;2-Transmissionseat;3-Spring;4-Vertebralring;5-Movableringsealring;6-Dynamicring;7-Staticring;8-Staticringsealring;9-Anti-rotatinghinge机械密封(MechanicalSeal)：

由装在泵轴上随之转动的动环和固定在泵壳上的静环组成，两环形端面由弹簧力使之紧贴在一起达到密封目的。动环用硬质金属材料制成，静环一般用浸渍石墨或酚醛塑料等制成。Consistsofamovableringmountedonthepumpshaftandastationaryringfixedtothepumphousing.Thetwoannularendsarebroughtintoclosecontactwitheachotherbyspringforcetoachievethepurposeofsealing.Themovableringismadeofhardmetalmaterial,andthestaticringisusuallymadeofimpregnatedgraphiteorphenolicplastic.用于输送酸、碱、盐、油等密封要求高的场合。Usedtotransportacid,alkali,salt,oilandotheroccasionwhichhashighsealingrequirements.机械密封的工作原理

Workingprincipleofmechanicalseal

轴通过传动座和推环，带动动环旋转，静环固定不动，在弹簧力和被密封介质压力的作用下，使动环和静环的密封端面紧密贴合，防止被密封介质从动环与静环的密封端面之间泄漏；当摩擦副表面磨损后，在弹簧力的推动下实现自动补偿。

Shaftthroughthetransmissionseatandpushthering,drivenbymovingringrotation,fixedstaticring,undertheactionofthespringforceandthesealedmediumpressure,thesealingendofthemovingringandstaticringisfitcloselytopreventleakagebetweenthesealingendofthemediumandthering;whenthefrictionsurfaceiswornbythespringforce,theimplementationofautomaticcompensationispromoted.基本密封点BasicSealingPoint端面主密封点

Endsurfacemainsealpoint动环与轴（轴套)辅助密封点、

轴套与轴辅助密封点Movingringsandshafts(bushings)Auxiliarysealingpoint,(bushings&shaftauxiliarysealingpoint)压盖与泵体连接密封点

Glandandpumpbodyconnectionsealingpoint潜在的机械密封泄漏途径2

4个密封点（4个泄漏点，如图)泄漏点4─摩擦端面泄漏点，依靠弹力和介质压力保持 贴和；（动密封点,两个摩擦副之间有相对转动）泄漏点2─补偿环密封圈，依靠密封圈的过盈量实现密封； （静密封点，密封圈与轴或轴套之间有微动）泄漏点3─非补偿环密封圈，依靠密封圈的过盈量实现密封； （静密封点，密封圈与相配合件之间相对静止）泄漏点1

─压盖与腔体间的密封圈，依靠密封圈的过盈量实现 密封；（静密封点，密封圈与相配合件之间相对静止）机械密封的组成Thecompositionofmechanicalseals摩擦副——动环、静环Frictionpair--dynamicring,staticring弹性元件——缓冲补偿机构（有弹簧、波纹管等）Elasticcomponents--Buffercompensationmechanism(withspring,bellows,etc.)辅助密封圈——环密封圈等（如O形圈，四氟V形圈，U形圈，垫片）Auxiliarysealingring--ringseals,etc.(suchasO-ring,PTFEv-ring,U-Ring,gasket)传动机构——弹簧盒、紧固螺钉、传动座等，其作用是使动环是使动环随轴一起旋转。Transmissionmechanism-springbox,fasteningscrew,transmissionseat,etc.,itsroleistomakethedynamicringistomovetogetherwiththeaxisrotation冲洗和冷却等辅助系统

Washingandcoolingandotherauxiliarysystems密封辅助系统

为改善密封工作环境，采用许多元件和设施组成一个系统，通过冲洗、冷却、过滤、分离和保温的方式，实现对密封的润滑、冷却或调温、冲洗、净化，稀释和冲掉泄漏介质，改善密封的工作环境。这种用来改善机械密封工作条件的辅助设施被称为机械密封的辅助系统。它由许多元件组成，包括过滤器、旋液分离器、限流孔板、冷却器、压力罐、增压罐、各种监测仪表、管路、管件等组成。实际工作中可用一种或几种，根据工作条件而定。PLAN11ScenarioDescription:-Flushingthesealfromthepumpoutletthroughthethrottlehole-HasdefaultlightsealflushingschemePLAN11Reasonofusage:-Sealcooling-Reducetheliquidtemperaturetoincreasetheliquidgasificationmargin-ReducecokingPLAN21PLAN21PLAN23PLAN23PLAN31ScenarioDescription:ThesealisrinsedfromthepumpoutletviaahydrocycloneCentrifugetheseparatedsolidparticlesbacktothepumpinletPLAN31PLAN32PLAN32PLAN52PLAN52PLAN53BPLAN72PLAN72PLAN76PLAN76

润滑：是在相对运动的两个接触表面之间加入润滑剂，从而使两磨擦面之间形成润滑膜，将直接接触的表面分隔开来，变干磨擦为润滑剂分子间的内磨擦，达到减少磨擦，降低磨损，延长机械设备使用寿命的目的，即谓之润滑。什么是润滑?润滑基础知识Whatislubrication?

Lubrication:istoaddlubricantbetweentwocontactsurfacesinrelativemotion,soastoformalubricatingfilmtwothatfrictionsurfacebetweentheseparatingsurfacedirectcontact,dryfrictionasalubricantofinternalfrictionbetweenmolecules,toreducefriction,reducewearandprolongtheservicelifeofthemechanicalequipment,itiscalledlubrication.

润滑油一般由基础油和添加剂两部分组成。基础油是润滑油的主要成分，它决定了润滑油的基本性能。添加剂则起改善基础油性能的不足或赋予某些新的特殊性能，是现代润滑油的重要组成成分。

主要分矿物基础油及合成基础油两大类。其中，矿物基础油应用广泛，产量最大。矿物基础油按粘度指数分为五大类：超高粘度指数（UHVI，VI≥140），很高粘度指数（VHVI，120≤VI＜140），高粘度指数（HVI，90≤VI＜120），中粘度指数（MVI，40≤MVI＜90），和低粘度指数（LVI，VI＜40）。此外，矿物基础油还按原油性质，加工工艺及精制深度与粘度等可细分为众多牌号产品。润滑油的添加剂种类与品种很多，主要类型有：清净分散剂、抗氧抗腐剂、极压抗磨剂、粘度指数改进剂、防锈剂、降凝剂、抗泡剂和破乳剂等。润滑油作用：

（1）减摩抗磨：降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益；

（2）冷却：要求随时将摩擦热排出机外；

（3）密封：要求防泄漏、防尘、防窜气；

（4）抗腐蚀防锈：要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀；

（5）清净冲洗：要求把摩擦面积垢清洗排除；

（6）应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震；

（7）动能传递，液压系统和遥控马达及摩擦无级变速等。Lubricantaction:(1)antifrictionandantifriction:reducefrictionresistancetosaveenergy,reducewearandtear,prolongmechanicallife,andimproveeconomicefficiency;(2)cooling:thefrictionheatwillbedischargedoutofthemachineatanytime;(3)seal:requestantileakage,dustproof,antichannelinggas;(4)corrosionresistanceandrustprevention:itisrequiredtoprotectthefrictionsurfacefromoildeteriorationorforeignerosion;(5)cleanirrigation:requiringcleaningandremovingoffriction,scaleanddirt;(6)stressdispersing,buffering,dispersingloadandrelievingshockandshockabsorption;(7)kineticenergytransmission,hydraulicsystemandremotecontrolmotorandfrictionsteplessspeedchange,etc.加油方式：

1、手工加油。手工润滑是一种最普遍、最简单的方法。一般是由设备油枪向油孔、油嘴加油。

2、滴油加油。滴油润滑主要是滴油式油杯润滑，它依靠油的自重向润滑简单、使用方便。其缺点是给油量不易控制，机械的振动、温度低都会改变滴油量。

3、飞溅润滑。飞溅润滑是利用高速旋转零件或附加的甩油盘、甩油片散成飞沫向摩擦副供油，主要用于闭式齿轮副及曲轴轴承等处。油槽还能部分溅散的润滑油引到轴承内润滑。飞溅润滑时件或附件的圆周速度不应超过12.5m/s，否则将产生大量泡沫及化变质。

4、油环、油垫润滑。这种润滑方法是将油绳、垫或泡沫塑料等浸在油中，利用进行供油。油绳、油垫本身可起到过滤作用，因此能使油保持均匀。其缺点是油量不易调节。

5、强制润滑。强制送油润滑是泵将油压送到润滑部位，由于具有压位时能克服旋转零件表面上产生的离心力，给油量也比较丰富，效好，而且冷却效果也较好。强制送油润滑方法和其他方法比较供油量的大小，也更可靠。因此，它被广泛地用于大型、重载的各种机械设备。强制润滑又可以分为全损耗润滑、循环润滑类型。

6、油雾润滑。油雾润滑是利用压缩空气将油雾化，再经喷嘴（缩喉管）喷射到需要润滑的部位。由于压缩空气和油一起被送到润滑部位，因此有较好的冷却润滑效果。压缩空气具有一定压力，可以防止摩擦表面被灰尘、磨屑所污染。其缺点是排出的空气中含有油雾粒子，会造成污染。油雾润滑主要用于高速的滚动轴承及封闭齿轮、链条等。

润滑油的主要常用质量指标：

1、粘度

粘度是润滑油的重要理化指标，对各种润滑油分类分级，质量鉴别，确定用途有决定性意义，也是设计计算过程中不可缺少的物理常数。表现的是液体、半流体状态物质在受外力作用而流动时分子间所呈现的内摩擦或内阻力。2、倾点、凝点

油品在标准规定的条件下，冷却时能够继续流动的最低温度称为倾点。油品在标准规定条件下，冷却到液面不移动的最高温度为凝点。目前世界各国都用倾点表示低温性能。3、水分

油液中水分主要来源于冷却液泄漏、空气中水分凝结和外界经呼吸帽或密封系统进入的水分。4、机械杂质

油品中的机械杂质是悬浮式沉淀在润滑油中的不溶物质。大部分是沙子、粘土、铁屑、铁锈，所造成的危害为。

5、酸值（中和值）酸值表示润滑油中含有酸性物质的指标，单位是mgKOH/g。亦可通过对照使用前后油品酸值变化判定油品更换的一项指标。6、其它指标氧化安定性、抗泡性、抗乳化性、盐雾防锈等。

设备润滑日常巡检检查项目：

设备润滑日常的巡检检查项目主要有：油质（油色），油位（正常油位一般是指油视镜的三分之二位，当低到三分之一位置时，就必须马上补油），油温（压力循环润滑的进油温度一般为40℃左右，回油温度一般为65℃左右；普通轴承油温度一般也为65℃左右），油压（包含油泵出口压力、油过滤器的压差、油滤器后的油压，必须在机组规定的压力范围内）。

巡检人员在巡检时，必须仔细检查辖区内各设备的润滑及运行情况，操作人员必需每天对本部门内重要设备的润滑情况进行两次巡检，其他设备每天检查一次。设备润滑的日常维护工作主要有：

1.加补油：加油前需先清洗加油工具，准备好需要加的润滑油（油量最好偏多点）和加油时需要用到的其他东西。加油时，要先把油箱里的油排放干净，排完后，最好用新油冲洗，直到流出来的油中，没有杂质为止。排油口封好后，开始加入新油，加油时要注意油视镜中的油位，不能加的过满，加到油视镜的三分之二就可以了。

加油前必须检查油杯到轴承室的油路是否通畅，只有在油路通畅并将整个油路系统清洗干净以后才能加油；在补油过程中，需检查油视镜、油杯到轴承室的管路是否有堵塞现象（通过排油，观察油位变化或拆卸检查），防止假油位的出现。2.加补润滑脂：润滑脂的加补，必须是专脂专枪，不能混用。加补润滑脂时，要注意量不能加的太多。补脂周期必须定期进行，不要随意延长补注油脂的时间；当检查轴承运行异常时，应当试补油脂看是否能消除异常现象。加完之后，要注意剩余润滑脂的储存（密封好，防止水分和其他杂质混入）和现场环境的清理。

3.润滑油的取样：首先要清洗取样瓶，第一二次取到的样品用来冲洗取样瓶，第三四次再取样送进实验室。（每月对大机组取样分析，对于长期不开，又要开启的设备（大中型设备）用油要进行取样，还有对一些有问题的设备可以根据具体情况确定它的油品检验次数）。

在大机组油箱取样时,应从油箱底部或者油冷器底部排油阀处取样。取样前排油阀门出油口应先用白布或棉纱擦干净，再放油冲洗干净后才能取样。取样后应立即将瓶盖塞紧。

4.排水：设备油箱排水（从油箱底部排油）时，需用干净的油盆或油桶，随时注意油盆或油桶底部的情况（是否有水珠或其他杂物）。在排水过程中，排水量随油盆或油桶底部的情况而定，最好多排一些。润滑油的管理润滑油是石油化工产品中品种牌号最多、使用