丁(dīng)成建
摘 要:機械密封是離心泵重要組成部(bù)件,對機械密封結構、工作原理及安(ān)裝運行知識不(bú)深入學習和掌握,將直接影響機械密封的(de)使用壽命,而造成人員工作量增加,配件消耗增加。將理論學(xué)習知識點總結歸納,並應(yīng)用到實際操作中,將有效延(yán)長機械密封的使用周期。
關鍵詞:密封;滲漏;使用周(zhōu)期
機械密封結構及各部件工作原理
機械密封又稱之(zhī)為端(duān)麵端麵密封,由至少一對垂直於(yú)旋轉軸線的端麵在流體壓力和補償機構彈性(或磁(cí)力(lì))的作用以及輔助密封的配合下保持貼合並相對滑動而(ér)構成的防(fáng)止流體泄漏的裝置。
1、端麵密封(fēng)環(摩(mó)擦副)——動環和靜環。
動環(旋轉環(huán))——動環隨旋轉軸一起旋轉(zhuǎn),其端麵(miàn)與靜環端麵相互(hù)貼合並相對滑動,組成密封端麵以防止介質(zhì)泄漏。
靜環(靜止環)——靜(jìng)環式安裝在機器設備的殼體、壓(yā)蓋、法蘭等靜止部位上的。它與動(dòng)環一樣,靠密封端麵(miàn)來防止介質泄漏。
2、緩衝補償和壓緊機構(彈性元件)——由彈簧、波紋管或波紋管加彈簧組合而成。
彈性元件——彈性元件在機械密封中起非常重要的作用。其彈性力(lì)是使機械密封端而產生合理(lǐ)的閉合力的重要因素。隻有合理選擇彈(dàn)性元件,才能使機械密封在其工作(zuò)壓力範圍內,——密封端麵既不會打開,又不會造成嚴重磨損。另外,當密封端(duān)麵磨(mó)損後,彈性元件便靠彈性力推動(dòng)動環(或靜環)移動,進行自動補償。
3、輔助密(mì)封端麵密(mì)封環以外的防泄漏密封圈(quān)(如(rú)O型、V型、楔型圈)或密封墊。
靜環密封圈——靜環密封圈一般采用合成橡膠或聚四氟(fú)乙烯等材料,製成O形(xíng)圈、V形圈以(yǐ)及其他形狀,用來防止(zhǐ)介質從靜(jìng)環與壓蓋(或法蘭)之間泄漏,並使靜環具有一定的浮(fú)動性。
動(dòng)環(huán)密封(fēng)圈——動環密(mì)封圈的材料及形狀與(yǔ)靜環密封圈(quān)一樣,動環密封圈是用(yòng)來防止介質從動環與軸(或軸套)之間的泄(xiè)漏,並使動環具有一定的浮動性,而且當密封端麵磨損後能在彈性元件的作用下隨補(bǔ)償動(dòng)環一起進行軸向移動,以保證動靜環端麵的良好貼合。
機械密封失效原因分析
(1)新裝(zhuāng)機械密封失效原因
1、設計的端麵比壓過小,不足(zú)以滿足密封需要的端麵比壓。
2、彈簧壓(yā)縮量太小。
3、密封端麵粗糙度沒有達到要求。
4、密封麵(miàn)的平麵度不(bú)夠。
5、密封環(huán)在壓力和溫度(dù)等因(yīn)素作用下產生變形,破壞了密封端麵的平麵度。
(2)運轉一段時間後機械密封失效原因(yīn)
①機械密封本身原因
A、“O”形圈失效。
B、石墨環浸漬劑不合適,耐溫和耐(nài)腐(fǔ)蝕性差。
C、熱裝式(shì)動環鑲裝失效。
D、傳(chuán)動座(zuò)傳動失效。
E、動環傳動圓弧磨損後和傳動座卡住,彈簧不能補償。
②安裝和使用方麵的原(yuán)因
A、靜環端麵和(hé)軸中心線不垂直。
B、動、靜環不同心。
C、彈簧壓縮量太大,端麵比壓大(dà)。
D、衝洗量過大或衝洗液(yè)流向不合適,靜環衝出缺口。
E、沒有衝洗,傳動座內淤(yū)塞,彈簧不(bú)能補償。
機械密(mì)封故障診斷
(1)密封工作時氣震(飛濺或濺射)
可能的原因是整個密封麵產品(pǐn)汽化和閃蒸、糾正措施是設法使產品保持在一定的狀態。
1、如有可能在密封工作範圍內(nèi)提(tí)高密封腔(qiāng)壓力。
2、精確測量密封腔壓力、溫度,檢查並選用合適的麵積比。
3、采用合適的冷卻和衝洗方式,降低密封腔內產品溫度。
4、如(rú)有可能,采用合適的蒸汽背(bèi)冷,穩定在氣相下工作。
(2)密封泄(xiè)漏(lòu)和(hé)格蘭結冰
可能的原因是密封麵產品汽化並閃蒸,糾正措施同上。應注意結冰會使密封麵劃傷,特別(bié)是石墨環,汽化(huà)問題(tí)糾正後必(bì)須將石墨環重新研磨或換新的石墨(mò)環。
(3)密封(fēng)麵穩定滴漏
檢查安裝壓縮量是否正確。
1、檢查所用密封或者材料是否(fǒu)合適。
2、檢查壓蓋(gài)墊圈壓縮量(liàng)是否合適。
3、檢查壓蓋螺栓是否上得過(guò)緊使密封變形。
4、消除密封麵上雜質。
5、檢查所有安(ān)裝情況,有損壞件應更換。
6、檢查密封腔端麵與軸套線(xiàn)垂直度。
7、保證(zhèng)管(guǎn)線變形或機泵(bèng)未對中導致密封麵變形(xíng)。
8、改進冷卻和(hé)衝洗。
“O”形(xíng)圈老化,永久變(biàn)形(xíng)、變硬,粘住和擦傷也是可能的原因。也有(yǒu)彈簧失效、金屬構件衝蝕、腐蝕和傳動件腐蝕的原因,糾正措施是更換新元件,檢查並改進材料,改進循環流程,降低高速射流和安裝旋流分離器去除循環(huán)液中的國體顆粒。
(4)工作時密封尖叫
可能是密封麵潤滑液量不足(不(bú)是所有幹摩擦密封都尖叫)糾正措施是添設旁(páng)路衝洗(xǐ)或已有衝洗線應加大衝洗量。
(5)格蘭外側有石墨環粉塵(chén)積聚
可能是密封麵潤滑液量不(bú)足或密封麵間液膜(mó)汽化或閃蒸,在某些(xiē)情(qíng)況下可能是留下殘渣將石墨環磨掉,也可能是密封腔壓力超過該密封和密封流體範圍,必須糾正密封腔壓(yā)力,糾正措施與解決汽化或閃蒸相同。
(6)泵和(hé)(或)軸振動
原因(yīn)是未對中或葉輪和(或)軸(zhóu)不平衡、汽蝕(shí)或(huò)軸承問題(tí),這種(zhǒng)情況會縮短壽命,不是立刻能見(jiàn)到密封泄漏。
(1)分離式(shì)機構(gòu)和改良分離式結構(gòu)機械密封的安裝
①測量軸套和壓蓋定位麵之間的相對(duì)尺(chǐ)寸,驗證實際壓縮量(liàng)與設(shè)計給定壓縮量是(shì)否一致,並確定密封相對位置。
②驗證實際安(ān)裝壓縮量(liàng)與設計壓縮量不符合,旋轉(zhuǎn)型機械(xiè)密封可通過調整(zhěng)頂絲國定位置或(huò)增(zēng)減壓蓋墊進(jìn)行調整;靜(jìng)止型可通過增減墊片進行調整。調整後的壓縮(suō)量與理論(lùn)值的差值不得大於0.5mm,若現場無法滿足此要(yào)求,應及時與本公司聯係。
③將(jiāng)摩擦副、靜密封點、泵軸擦幹淨,均(jun1)勻在摩(mó)擦副表麵塗一層機油,並將密封套在(zài)泵軸上,同時依據急冷孔(或衝洗孔),確定密封安裝位置。
④安裝泵蓋,壓蓋螺(luó)母調整到留有1.5mm間隙。
⑤安裝葉輪,並(bìng)緊固葉輪螺(luó)母。
⑥依據螺栓緊固要(yào)求,緊固壓蓋螺栓,注意防止端麵偏斜,均勻上(shàng)緊,用塞尺檢查(chá)壓蓋與密封箱端麵的間隙,其誤差不大於0.04mm,檢查壓蓋和靜環對軸的徑向間隙,沿周圍各點的誤差,不大於0.1mm。
運轉前檢查
(1)用(yòng)手盤車,注意轉矩是否正(zhèng)常,有(yǒu)無異常聲音。
(2)注意泵軸旋向是否與密封設計旋向相同,聯接部位是否(fǒu)安裝合理,軸承部位的潤滑油加量是否適當,輔助設施的管路聯接是否正確。
(3)將(jiāng)泵的入口打開,引入(rù)介質試靜(jìng)壓、檢查密封性。如無泄漏,則緩慢(màn)盤車,一方麵(miàn)檢查有無泄漏,同時也排(pái)出密封腔內的氣體(tǐ)(有排氣(qì)孔,應由排氣孔排氣,易產(chǎn)生氣體的介質應定期排(pái)氣)。
開機運轉
(1)運轉過程中,應注(zhù)意儀器儀表的指示是(shì)否在正常範圍內,有無異常響(xiǎng)聲,密封是否有過熱現象(xiàng)。
(2)密封的運轉驗證不應少於30分鍾,隨時注意聲音(yīn)和各部位溫度的變化,若有異常應停機檢查並進行調整(zhěng)。
結論
綜上所述,通過對(duì)機械密封結構、工作原理及使用安裝等技術(shù)知識的掌握和(hé)應用,切實能延長機械密封使(shǐ)用周期(qī)的。
來(lái)源:《中國科技博覽》2018年21期