离心泵机械密封泄漏现象分析

2009年 1月 第 34卷 第 1期 润滑与密封 LUBR ICATION ENGINEER ING Jan12009 Vol134 No11 收稿日期 : 2008 - 08 - 22 联系人 : 柴春林 , E2mail: chaichunlin_122@1631com1 离心泵机械密封泄漏现象 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 柴春林 (邯郸钢铁集团焦化分厂精制车间 　河北邯郸 056000) 摘要 : 基于机械密封是离心泵的结构和工作原理 , 分析了离心泵用机械密封常见的泄漏现象 , 分析了泄漏原因 , 并 提出了解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。 关键词 : 离心泵 ; 机械密封 ; 泄漏 中图分类号 : TH136　文献标识码 : B　文章编号 : 0254 - 0150 (2009) 1 - 104 - 2 　 机械密封是一种依靠弹性元件和介质压力压紧 动、静环端面从而达到密封的部件 , 具有能阻止泄 漏、减少摩擦损耗、提高机器效率和可靠性等优点 , 目前大多数的离心泵轴封都是采用机械密封。机械密 封是离心泵的主要易损件之一 , 因而泵的故障多数是 由密封失效所导致的。据统计 , 机械密封失效导致泵 的故障占设备故障率的 50%以上。机械密封失效导 致工艺介质泄漏 , 不但给企业造成了巨大的经济损 失 , 而且对环境污染也是非常严重的。本文作者对泵 用机械密封的失效原因进行了分析。 1　机械密封的基本结构及工作原理 111　机械密封的结构 图 1　机械密封结构 机械密封的结构如图 1所示 , 它主要由以下元件 构成 : (1) 主要动密封元件 : 包括动环和静环。动环 与泵轴一起旋转 , 静环固定在压盖内 , 用防转销来防 止它转动。靠动环与静环的端面贴合来进行动密封。 (2) 辅助密封元件 : 包括各静密封点所用的密 封圈。 (3) 压紧元件 : 即弹簧 (或波纹管 )。 (4) 传动元件 : 包括传动座及固定销钉。 112　机械密封工作原理 一般机械密封有 4个可能泄漏点 : ( 1) 动环与 静环之间 , 动环主要靠泵内液体压力及弹簧力压贴在 静环上 , 以阻止泄漏 ; ( 2) 静环与压盖之间 , 属于 静密封点 ; ( 3) 动环与轴 (轴套 ) 之间 , 动环可以 沿轴向窜动 ; (4) 泵盖与压盖之间 , 也属于静密封 点。 从机械密封的结构可以看出 , 机械密封是将容易 泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的静密封和端面径向 接触的动密封。 2　泵用机械密封常见的泄漏现象 (1) 由材质原因造成的渗漏。泵运行环境恶劣 , 机械密封无法满足介质要求 , 泵运行一段时间后 , 机 械密封被腐蚀而发生泄漏。解决方案是选取材质满足 介质要求的机械密封。 (2) 操作使用不当和突然停电引起的渗漏。泵 开停机不当造成机械密封渗漏 , 突然停电或晃电而造 成泵倒转引起机械密封损坏。解决方案是加强操作工 的 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 和保证正常供电 , 减少供电波动。 (3) 运行周期性渗漏。包括以下几个方面 : ①因长时间运行 , 泵转子轴向窜动量大 , 辅助 密封与轴的过盈量大 , 动环不能在轴上灵活移动。在 泵翻转 , 动、静环磨损后 , 得不到补偿位移。解决方 案是应定期进行检查监控 , 同时在装配机械密封时 , 轴的轴向窜动量应小于 011 mm, 辅助密封与轴的过 盈量应适中 , 在保证径向密封的同时 , 动环装配后 , 保证能在轴上灵活移动 (把动环压向弹簧能自由地 弹回来 )。 ②密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封 端面。解决方案是使油室腔内润滑油面高度高于动环 和静环的密封面。 ③转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖 未对中或叶轮和主轴不平衡 , 汽蚀或轴承损坏 (磨 损 ) , 这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。解决方 案是根据维修 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 来纠正上述问题。 ④排污泵机械密封渗漏引起的磨轴现象。小型 排污泵机械密封失效常常产生磨轴 , 磨轴位置主要有 动环辅助密封圈处、静环位置 , 少数弹簧有磨轴现 象。磨轴的主要原因 : 一是双端面机械密封 , 反压状 态是不良的工作态 , 介质中的颗粒、杂质很容易进入 密封面 , 使密封失效 ; 二是磨轴的主要部件为橡胶波 纹管 , 且由于上端密封面处于不良润滑状态 , 动环和 静环之间的摩擦力矩大于橡胶波纹管与轴之间的传递 转矩 , 发生相对转动 ; 三是动环和静环的辅助密封由 于受到污水中的弱酸、弱碱的腐蚀 , 橡胶件已无弹 性 , 有的已腐烂 , 失去了应有的功能 , 产生了磨轴的 现象。 为解决以上问题 , 应采取如下措施 : ①保证下端 盖、油室的清洁 , 对不清洁的润滑油禁止装配 ; ②机 械密封油室腔内油面线应高于动环和静环的密封面 ; ③根据不同的使用介质选用不同结构的机械密封。对 腐蚀性介质 , 橡胶应选用耐弱酸、弱碱的氟橡胶。机 械密封静环应加防转销。 3　导致机械密封失效的主要原因分析 311　冲洗 由于机械密封本身的工作特点 , 动环和静环端面 的相互摩擦 , 将不断产生摩擦热 , 使摩擦副内温度升 高 , 给机械密封造成以下影响 : (1) 摩擦副内液膜 蒸发、汽化造成干摩擦 ; ( 2) 摩擦副内液膜粘度下 降 , 润滑状况差 ; (3) 摩擦副介质蒸汽压增加 , 从 而产生泄漏 ; ( 4) 加速介质的腐蚀作用 ; ( 5 ) 辅助 密封圈老化 , 失去弹性 , 甚至分解 ; ( 6) 动静环产 生变形。 为了消除摩擦热的影响 , 保证密封正常工作 , 延 长使用寿命 , 必须采取适应机械密封不同介质条件的 冷却方法 , 使端面间有液膜存在 , 起到润滑作用 , 这 是机械密封能正常工作的基本条件。介质内含有悬浮 颗粒及杂质的机械密封 , 由于固体颗粒进入摩擦副 , 使动静环剧烈磨损、静环密封圈失去浮动、弹簧失去 弹性造成密封失效 , 因此采取净化后的清洁液体或蒸 汽对摩擦副进行冲洗或采取过滤的办法将介质中的颗 粒及杂质除去 , 以保证机械密封正常运转。 常见的因冲洗而造成机械密封失效的情况有 : 冲 洗液管道过滤器堵塞导致冲洗液流量不足 ; 由于缺失 过滤器 , 使冲洗液中含有的杂质进入密封面 ; 冲洗液 管道无止逆阀导致工艺液体逆行进入冲洗液管道 , 使 冲洗液中杂质颗粒增加 , 导致使用此冲洗液的机械密 封失效。 312　静密封失效 静密封点泄漏多数是由于密封圈的缺陷造成 , 如 密封圈尺寸差太大或本身有伤、老化变质等。只要结 构和材料选择正确 , 密封圈质量合格和安装合乎要 求 , 静密封是可以满足密封要求的。 313　动密封点失效 理论上影响动密封效果的主要有以下几方面 : (1) 介质影响 : 介质压力愈高泄漏量会愈多 ; 粘度低的介质较粘度高的易泄漏 : 带颗粒和易结垢的 介质比干净稳定的易泄漏。 (2) 轴的影响 : 一般来说 , 轴愈粗则密封面愈 宽 , 对垂直偏差也愈敏感 , 故愈易泄漏 ; 轴在运转中 愈易摆振 , 则愈易泄漏 ; 转速愈高愈易泄漏。 (3) 密封结构 : 最重要的是密封的浮动性 , 浮 动性最好的波纹管密封效果最好 , 用聚四氟乙烯塑料 密封圈效果差。 (4) 密封端面在制造和安装质量中以端面平直 度与转轴轴线的垂直度最为重要。 实际工作中工艺状况对介质中存在颗粒物的浓度 有极大的影响 , 工艺液中夹带过多的颗粒常常是导致 弹簧失效进而使密封失效的主要因素之一 ; 工艺液温 度过高造成的气蚀导致设备剧烈振动进而使密封损坏 失效 ; 气蚀振动还会使设备的轴发生变形从而影响机 械密封的安装质量、运转效果。对于某一特定工况的 机械密封而言 , 尽可能提高密封的贴和性是提高密封 性能、减少泄漏的关键。但是过度的压紧密封端面 , 导致机械密封动静环磨损剧烈过早失效是维修安装初 期常出现的问题之一。设备安装中的起重作业也是需 要关注的一个方面 , 在吊装过程中的磕碰 , 会直接将 机械密封密封端面损坏。 4　结束语 随着工艺操作水平的提高、检修质量的改善、备 件质量的保证 , 机械密封越来越能达到其设计使用寿 命 , 而其意外失效的情况也会相应减少。同时 , 通过 对员工进行理论培训和操作培训也能最大程度地避免 机械密封的意外失效。 参考文献 【1】顾涌泉. 机械端面密封 [M ]. 东营 : 石油大学出版社 , 1994. 【2】谈鸿州. 化工检修钳工工艺学 [M ]. 成都 : 电子科技大 学出版社 , 1997. 5012009年第 1期 柴春林 : 离心泵机械密封泄漏现象分析