陳(chén)霄
(河南洛陽中信重工高級技工學校)
機械密封在石(shí)油、冶金、化工企業及電廠的旋(xuán)轉設備(工業泵)中應用非常廣泛,其密封效果將直接影響整機運行的穩定性(xìng)和可靠性,已成為評定機械產品質量的一個重要指標。筆者從機械密封的內外部條件的角度,分(fèn)析影響密封效果的幾(jǐ)種因素和應采取的合理措施。
一、機械密封的原理
機械密封又叫端麵(miàn)密封,它是一種旋轉機械的軸封裝置,指由至(zhì)少一對垂直於旋轉軸(zhóu)線(xiàn)的端麵在(zài)液體(tǐ)壓力(lì)和補償機構彈力(或磁(cí)力)的作用以及輔助密封(fēng)的配合下保持貼合,並相對滑動(dòng)而構成的防止流體泄漏的裝置。它的主要功用是將易泄漏的軸向密封改變為較難泄漏(lòu)的端麵密封。
機械密封通常由動環、靜環、壓緊元件(jiàn)和密封元件組(zǔ)成。其中(zhōng)動環隨泵軸一起旋(xuán)轉,動環和靜(jìng)環緊密貼合(hé)組成密封麵,以防(fáng)止介質泄漏。動環靠液體(tǐ)的(de)壓力及補償機(jī)械外彈力使其端(duān)麵壓緊在(zài)靜環端麵上,產生適當的比壓並(bìng)保持一層極薄的液體膜而(ér)達到密封的目的。壓緊元件產生壓力,可使泵在不運轉狀態下,也保持端麵貼合,保證密封介質不外漏,並防止(zhǐ)雜質進入密封端麵。密封元(yuán)件起密封動環與(yǔ)軸(zhóu)、靜環與壓蓋的間隙(xì)的作用,同時彈性元(yuán)件對泵的(de)振動、衝擊起緩衝作用。
二、機械密封的(de)故障及原因
據統計,有(yǒu)50%~60%設備非計劃停車故障與機械密封泄(xiè)露直接有關。
1.機械密(mì)封零件的故障(zhàng)表現
旋轉設備在(zài)運行當中,密封端麵經常(cháng)會出(chū)現磨損、熱裂、變(biàn)形、破損等(děng)情況,彈簧用久了會鬆弛、斷裂(liè)和(hé)被腐(fǔ)蝕。輔助密封(fēng)圈會出現裂口、扭曲和變形、破(pò)裂等情(qíng)況。
2.機械密封(fēng)振動、發熱故(gù)障原因
設備旋轉過程(chéng)中,會使動靜環貼合端麵(miàn)粗糙,動靜環與密封腔的間(jiān)隙太小,由於振擺引起碰撞從而引起振動(dòng)。有時由於(yú)密封端麵耐腐蝕和耐溫性能不良,或是冷卻不足,或端麵在安裝(zhuāng)時夾有顆粒雜質,也會引起機械密封的振動和發熱。
3.機械密封介質泄漏故(gù)障原因
(1)靜壓試驗(yàn)時泄漏。在安裝時造成的密封端麵(miàn)被碰傷、變形、損(sǔn)壞,清理不淨、夾有顆粒狀雜質,或是由於定位螺釘鬆動、壓蓋沒有壓緊,機器(qì)、設備精度不夠,使密封麵沒有完全貼(tiē)合,都會造成介質(zhì)泄漏。如果是軸套漏,則是軸套(tào)密封圈裝配時未被(bèi)壓緊,或壓縮量不夠、損壞。
(2)周期性或陣發性泄漏。機械(xiè)密封的轉子組件周期性振動、軸向竄(cuàn)動量太大,都會造成泄漏。機(jī)械(xiè)密封的密(mì)封麵(miàn)要有(yǒu)一定的比(bǐ)壓,才能(néng)起到密封作用,這就首先要求機械密封的彈簧要有一定的壓縮量,其次要求泵軸不能有太大的竄量,一般要保證在0.25mm以內。
(3)機械密封的經(jīng)常性泄漏。其(qí)原因有多方麵:,由密封端麵缺陷引起的經常性泄漏;第二,由(yóu)輔助密封圈引起的經常性泄漏;第(dì)三(sān),由彈簧缺陷引起的泄漏。轉子振動,傳動(dòng)、緊定和止推零件質量不好或鬆動,機械(xiè)密封(fēng)輔助機構、介質的問題等也都會(huì)引起(qǐ)經常性泄漏。
(4)機械密(mì)封振動偏大。其原因除機械密(mì)封本身的(de)原因外,泵軸設(shè)計不(bú)合理、加工的原因、軸承(chéng)精度不夠、聯軸器的平行度差、徑向力大等(děng)也(yě)會引起振(zhèn)動偏大(dà)。
三、處理(lǐ)措施
1.機械密封振動、發熱的處理
動靜環間至少保證0.75mm的間隙,以形成液(yè)體膜。如果(guǒ)是摩擦副配對不當,就要更改動靜(jìng)環材料,使其耐溫、耐腐蝕,以(yǐ)減少機械密封的振動和發熱。
2.機械密封泄漏的(de)處理
引起機械密封泄漏的原因有(yǒu)多(duō)種,要(yào)具體問(wèn)題具體處理。為了Z大限度地減少泄漏量,安裝(zhuāng)機械密封時一定要(yào)嚴格按照技術要求進行裝配(pèi),同(tóng)時(shí)還(hái)要注意以下事項(xiàng)。
(1)裝配要幹淨光潔。機械密封的零部件(jiàn)、工(gōng)器具、潤滑油、揩拭材料要十分幹淨。
(2)修整倒角倒圓。
(3)裝(zhuāng)配時,橡膠輔助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗滌,以免脹大變形,過早老化;動靜環組的裝配,應到位、靈活;彈性開口環應定位可靠;必須保證動(dòng)環在軸上軸向移動靈活。
3.泵軸竄量大的處理
合理地設(shè)計(jì)軸向力的平衡裝置,消除軸向竄量。對(duì)於多級離心泵,設計方案是:平(píng)衡盤加軸向(xiàng)止推軸承,由平衡盤平衡軸向力,由(yóu)軸向止推軸承對泵軸進行軸向限位。
4.增(zēng)加輔助衝洗係統
必須衝洗密封腔中密封介質的顆粒、雜質,否則會因此(cǐ)使機械密封(fēng)的(de)彈(dàn)簧失靈,如果顆粒進入摩擦副,會(huì)導致機械密封被迅(xùn)速破壞。因此機械(xiè)密封的輔助衝洗係統是非常(cháng)重(chóng)要的,它可以有效地保護密封麵,起到冷卻、潤滑、衝走雜物等作用。
5.泵振動的處理(lǐ)
在泵(bèng)產品的(de)製造裝配過程中,泵、電機、底(dǐ)座、現場管(guǎn)路等輔助設備在現場安裝時,要嚴格(gé)把關,消除振動源。以上簡單闡述了(le)機械(xiè)密封在(zài)旋轉設備上的故障原因和出現故(gù)障後的處理措施,以後再遇到機械密封的故障問題(tí)時,首先(xiān)要考慮機械密封本身的影響因素,然後還要考慮機(jī)械密封(fēng)外部的一些影響因素,從而不斷提高機械密封的(de)效果。
來源:《職業》2012年06期