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離心泵機械密封失效泄漏問題解決與分析

未知 2022-02-09 13:37
    離心泵基本采用機械密封形式密封,磁泵采用靜密封隔離套密封機械密封種類繁多,型號不同,但泄漏點主要有五個:軸套與軸之間的密封;動態環與軸套之間的密封;動態環與靜態環座之間的密封;密封端蓋與泵體之間的密封。無論是離心泵還是磁泵,液體泄漏都是造成事故的重要因素,分析解決密封故障泄漏問題;
 
    1.試運行中的泄漏。
 
    泵機械密封經靜態試驗后,高速旋轉產生的離心力會抑制介質的泄漏。因此,在排除軸間和端蓋密封故障后,機械密封泄漏基本上是由于運動。靜環摩擦副損壞。
 
    摩擦副密封失效的主要因素有:
 
    1.操作過程中,由于抽空.氣蝕.憋壓等異常現象,導致軸向力大,使動.靜環接觸面分離;
 
    2.機械密封時壓縮量過大,導致摩擦副端面嚴重磨損.擦傷;
 
    3.動環密封圈過緊,彈簧無法調節動環的軸向浮動;
 
    4.靜環密封圈過松,當動環軸向浮動時,靜環脫離靜環座;
 
    5.工作介質中有顆粒狀物質,操作中進人摩擦副,探傷動.靜環密封端面;
 
    6.設計選擇錯誤,密封端面低于壓力或密封材料冷縮。上述現象經常出現在試運行中,有時可以通過適當調整靜環座來消除,但大多數需要重新拆卸和更換密封。
 
    2、安裝靜態試驗時,泄漏機械密封安裝調試后,一般應進行靜態試驗,觀察泄漏量。如果泄漏量較小,則主要是動環或靜環密封圈存在問題;當泄漏量較大時,則表示移動。靜環摩擦副之間存在問題。在初步觀察泄漏量的基礎上,手動盤車觀察。如果泄漏量沒有明顯變化,則是安靜的。如果動環密封圈有問題;如果盤車時泄漏量發生明顯變化,則可以確定為移動。靜環摩擦副存在問題;如果泄漏介質沿軸向噴射,則動環密封圈大多存在問題。如果泄漏介質向周圍噴射或從水冷卻孔泄漏,則主要是靜環密封圈故障。此外,泄漏通道也可以同時存在,但一般有主次差異。只要仔細觀察,熟悉結構,就能正確判斷。
 
 
    三.兩個密封端面失去潤滑膜造成的故障:
 
    1.由于端面密封載荷的存在,當密封腔缺乏液體時,啟動泵會產生干摩擦;
 
    2.介質低于飽和蒸汽壓力,使端面液膜閃蒸,失去潤滑;
 
    3.如果介質是揮發性產品,當機械密封冷卻系統結垢或堵塞時,由于端面摩擦和旋轉元件攪拌液體產生熱量,介質飽和蒸汽壓升高,介質壓低于飽和蒸汽壓。
 
    4.機械密封因腐蝕而失效:
 
    1.密封面點蝕,甚至穿透。
 
    2.由于碳化鎢環與不銹鋼座焊接,使用中不銹鋼座易產生晶間腐蝕;
 
    3.在應力和介質腐蝕的共同作用下,焊接金屬波紋管.彈簧等易破裂。
 
    五、密封端面磨損造成的密封故障:
 
    1.機械密封的平衡也也影響密封的磨損。一般來說,平衡β=75%左右是合適的。β-75%,雖然磨損減少,但泄漏增加,密封面打開的可能性增加。對于高負荷(高PV值)的機械密封,由于端面摩擦熱較大,β一般采用65%~70%。對于低沸點烴類介質,由于溫度對介質氣化摩擦熱的影響,β最好采用80%~85%。
 
    2.摩擦副使用的材料耐磨性差。摩擦系數大。端面壓力過大(包括彈簧壓力)會縮短機械密封的使用壽命。常用材料按耐磨性排列:碳化硅-碳石墨。硬質合金-碳石墨。陶瓷-碳石墨。噴涂陶瓷-碳石墨。氮化硅陶瓷-碳石墨。高速鋼-碳石墨。堆焊硬質合金-碳石墨。
 
    3.對于含有固體顆粒介質的固體顆粒,密封面進入固體顆粒是密封故障的主要原因。固體顆粒進入摩擦副端面,使密封磨損劇烈,故障。合理的密封間隙、機械密封的平衡、密封端面液膜的閃蒸是端面打開和固體顆粒進入的主要原因。
 
    6.機械密封泄漏是由于安裝、運行或設備本身造成的誤差造成的。
 
    主要表現在以下幾個方面:
 
    1)移動.靜環接觸面不均勻,安裝時損壞.損壞;
 
    2)移動.靜環密封圈尺寸錯誤.損壞或未壓緊;
 
    3)靜環表面有異物;
 
    4)移動.靜環V型密封圈方向裝反,或安裝時反側;
 
    5)軸套泄漏,密封圈未安裝或壓力不足;
 
    6)彈簧力不均勻,單彈簧不垂直,多彈簧長度不同;
 
    7)密封腔端面與軸垂直度不夠;
 
    8)軸套上密封圈活動處有腐蝕點。
 
    B.設備運行時,機械密封泄漏的主要原因有:
 
    1)泵葉輪軸向運動量超標,轉軸周期性振動,工藝操作不穩定,密封腔內壓力變化頻繁,導致密封周期性泄漏;
 
    2)摩擦副損傷或變形,不能跑合造成泄漏;
 
    3)密封圈材料選擇不當,膨脹失彈;
 
    4)大彈簧轉向錯誤;
 
    5)設備運行時振動過大;
 
    6)靜環與軸套之間形成水垢,使彈簧無法補償密封面磨損;
 
    7)密封環開裂等。
 
    C.泵停止一段時間后再啟動時發生泄漏,主要是由于摩擦副附近介質的凝固.結晶,摩擦副上有水垢.彈簧腐蝕.阻塞和失彈。
 
    1.熱裂是一種常見的失效現象,如高溫油泵,如油渣泵、回煉油泵、經常減壓塔底泵等。在密封面上,由于干摩擦。冷卻水突然中斷,雜質進入密封面。當清空時,會導致環的徑向裂紋;
 
    2.石墨碳化是使用碳-石墨環時密封故障的主要原因之一。在使用中,如果石墨環超過允許溫度(一般為-105~250℃),其表面會沉淀樹脂,摩擦面附近的樹脂會碳化。當有粘合劑時,會發泡軟化,增加密封面泄漏,密封失效;
 
    3.輔助密封件(如氟橡膠.乙丙橡膠.全橡膠)在超過允許溫度后會迅速老化.開裂.變硬失彈。目前使用的柔性石墨耐高溫.耐腐蝕性好,但彈性差。而且容易開裂,安裝時容易損壞。
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