機(jī)械密封工作原理范文

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關(guān)鍵詞：石油機(jī)械密封；工作原理；失效；對(duì)策

中圖分類(lèi)號(hào)：TS653 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2014）01（b）-0000-00

在實(shí)際的石油化工生產(chǎn)中，常會(huì)有一些有害流體產(chǎn)生，為了防止這些有害流體外流，往往會(huì)把它們封裝在專(zhuān)門(mén)的裝置中。在石油化工生產(chǎn)中機(jī)械密封裝置因其所存在的優(yōu)勢(shì)而被普遍應(yīng)用，機(jī)械密封是接觸式密封的一種，保證機(jī)械密封的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是系統(tǒng)裝置與設(shè)備進(jìn)行安全生產(chǎn)以及長(zhǎng)周期運(yùn)行的重要前提基礎(chǔ)和保障。為了保證石油機(jī)械密封能夠更好的運(yùn)行，就應(yīng)該對(duì)其工作原理進(jìn)行分析，不斷的改善機(jī)械密封裝置，促進(jìn)石油化工事業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

1石油機(jī)械密封的工作原理及特點(diǎn)

1.1石油機(jī)械密封工作原理

機(jī)械密封，通常被形象地稱(chēng)為“端面密封”，其是一種避免有害流體流出的裝置，在工作原理上，主要是借助于流體的壓力和磁力的作用提高密封效果，使垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的端面保持貼合并且相對(duì)滑動(dòng)，從而提高了密封的質(zhì)量。在石油領(lǐng)域中所使用的機(jī)械密封在原理上與普通的機(jī)械密封基本一致，是在彈簧力與介質(zhì)壓力的作用下，非旋轉(zhuǎn)環(huán)緊密地貼合到旋轉(zhuǎn)環(huán)上，在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，雙方實(shí)現(xiàn)相對(duì)性地滑動(dòng)，介質(zhì)的徑向流動(dòng)就會(huì)被阻止，此時(shí)所形成的摩擦副即為機(jī)械密封的主密封。彈簧與介質(zhì)壓力的向下推動(dòng)，會(huì)對(duì)于摩擦副經(jīng)過(guò)摩擦所受到的損害進(jìn)行補(bǔ)償，從而能夠保持密封端面之間緊密接觸的持久性。機(jī)械密封的密封圈作用，還可以對(duì)于環(huán)和軸之間所產(chǎn)生的縫隙進(jìn)行補(bǔ)償，以避免有液體從縫隙泄露。在非補(bǔ)償環(huán)和壓蓋之間所采用的是非補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈，其可以避免介質(zhì)從這里流出。在實(shí)際的應(yīng)用中，石油機(jī)械密封的輔助密封圈并不會(huì)有相對(duì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，屬于是靜密封。另外，在密封圈的選擇上，一般會(huì)選擇使用“O”形圈，也可以使用墊片來(lái)進(jìn)行處理。

1.2石油機(jī)械密封特點(diǎn)

機(jī)械密封主要由四部分組成，即：密封端面（動(dòng)環(huán)和靜環(huán)組合）、輔助密封圈、緩沖補(bǔ)償部分（以彈性元件組成）、促使動(dòng)環(huán)能夠隨著軸旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)部分。從石油機(jī)械密封的特點(diǎn)上來(lái)看，主要表現(xiàn)在其使用壽命較長(zhǎng)、可靠性高、泄露量小、功耗較低，并且不必經(jīng)常進(jìn)行維修，對(duì)軸的磨損小，能夠很好的適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中較高的密封要求，例如高溫、低溫以及真空的環(huán)境狀態(tài)下，或者是各類(lèi)腐蝕性強(qiáng)的物質(zhì)，都要采取特殊的密封措施。對(duì)于設(shè)備裝置的密封，機(jī)械密封是最為關(guān)鍵的，但是由于其機(jī)械密封結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，所以，即便是存在著很多的密封優(yōu)點(diǎn)，鑒于其在制造和安裝的過(guò)程中，對(duì)于精準(zhǔn)度的要求很高，導(dǎo)致了成本提高，而且對(duì)于維修人員的技術(shù)要求也會(huì)很高。因此，保障密封工作的可靠性，對(duì)于延長(zhǎng)石油機(jī)械密封的使用壽命是非常必要的。

2石油機(jī)械密封失效的原因及對(duì)策

2.1失效原因分析

2.1.1由于壓力導(dǎo)致機(jī)械密封失效

在機(jī)械密封中，若密封壓力腔內(nèi)的壓力超過(guò)了其可承受的范圍，則其密封端面比壓，從而導(dǎo)致液膜難以更好的形成，甚至?xí)霈F(xiàn)端面磨損嚴(yán)重的現(xiàn)象，與此同時(shí)，也會(huì)使發(fā)熱量增多，致使機(jī)械密封零件變形。當(dāng)工作壓力出現(xiàn)波動(dòng)的現(xiàn)象，會(huì)使彈性變形量以及密封效果帶來(lái)一定的負(fù)面影響，泄漏量也會(huì)隨著壓力的變化而變化。

2.1.2因?yàn)榻橘|(zhì)腐蝕引起機(jī)械密封失效

首先，機(jī)械密封的表面在腐蝕性介質(zhì)的作用下遭到嚴(yán)重的腐蝕作用，在強(qiáng)烈的腐蝕作用下，并且時(shí)間上延續(xù)較長(zhǎng)，就會(huì)將石油密封機(jī)械的某些密封部件穿透，從而導(dǎo)致泄露現(xiàn)象發(fā)生。其次，在介質(zhì)腐蝕與應(yīng)力的共同作用下，彈簧和金屬波紋管會(huì)出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象；第三，機(jī)械密封裝置上的碳化鎢環(huán)一般是要焊接到不銹鋼座上面的，在使用的過(guò)程往往會(huì)出現(xiàn)不當(dāng)操作，就會(huì)導(dǎo)致不銹鋼座出現(xiàn)晶間腐蝕。

2.1.3高溫致使機(jī)械密封失效

第一，導(dǎo)致機(jī)械密封失效的一項(xiàng)重要因素是常高溫油泵，諸如減壓塔底泵、油漿泵、回?zé)捰捅玫瘸霈F(xiàn)熱裂。在干摩擦的作用下，或者抽空、冷卻液中斷、以及密封面中混入雜質(zhì)等因素，都會(huì)造成密封面的環(huán)表面出現(xiàn)徑向裂紋。第二，密封機(jī)械的常用部件碳-石墨環(huán)，很容易出現(xiàn)石墨碳化，從而造成了機(jī)械密封失效。這主要是由于碳-石墨環(huán)必須在零下105到250攝氏度之間進(jìn)行工作，一旦超過(guò)了這個(gè)溫度范圍，就會(huì)發(fā)現(xiàn)有樹(shù)脂從碳-石墨環(huán)的表面析出，進(jìn)而在高溫狀態(tài)下，摩擦面周?chē)臉?shù)脂就很容易被碳化，當(dāng)有粘結(jié)劑出現(xiàn)，就會(huì)因發(fā)泡軟化而導(dǎo)致機(jī)械密封失效。第三，對(duì)于一些橡膠輔助密封件，諸如氟橡膠、全橡膠以及乙丙橡膠等，如果超出了被允許的溫度范圍，就會(huì)由于老化而失去彈性，從而出現(xiàn)了變硬、龜裂的現(xiàn)象，機(jī)械密封失效。目前所使用的機(jī)械密封主要是以柔性石墨為主要材料，其具有耐高溫、耐腐蝕的性能，但由于回彈性較差，很容易在外在環(huán)境的影響喜愛(ài)發(fā)生脆裂，使機(jī)械密封失效。

2.2相應(yīng)的解決對(duì)策

1、對(duì)于密封機(jī)械的選型，要根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的作業(yè)環(huán)境和工況來(lái)選擇，一些輔助設(shè)施是必不可少的。例如，在高溫的環(huán)境條件下作業(yè)，所選擇密封環(huán)就要具有耐高溫性，石墨、鈷基碳化鎢等都是較好的選擇。此外，還要配置必要的密封沖洗設(shè)施，以起到冷卻、、以及凈化的功能。

2、對(duì)于石油機(jī)械密封的日常使用，要按照規(guī)范，并注意維護(hù)及保養(yǎng)。介質(zhì)和工作環(huán)境對(duì)于對(duì)機(jī)械密封具有一定的影響力，那么，在日常的使用過(guò)程中，就要按照規(guī)程正確操作，做好設(shè)備的密封巡檢工作，對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行狀況時(shí)時(shí)關(guān)注，嚴(yán)格控制介質(zhì)的特性指標(biāo)，以免機(jī)械密封使用環(huán)境的工況發(fā)生變化。

3、加強(qiáng)機(jī)械密封的檢修質(zhì)量。對(duì)于密封配置要進(jìn)行常規(guī)檢查。重視檢修質(zhì)量，在密封配置過(guò)程中，對(duì)于保持密封元件要輕拿輕放，保持清潔完整，依照檢修規(guī)程來(lái)合理的調(diào)整間隙及配合。比如，機(jī)械密封面間隙以及彈簧比壓等，此外，還要注意避免使泵的振動(dòng)幅度過(guò)大，尤其要注重轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡及對(duì)中找正。

3總結(jié)

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，無(wú)論工業(yè)生產(chǎn)還是日常生活，對(duì)石油的需求量日益增多，在石油化工領(lǐng)域中，機(jī)械密封顯得日益重要。石油機(jī)械密封在實(shí)際的工作中，其工作環(huán)境可能是氣態(tài)、液態(tài)、或者汽液態(tài)，若機(jī)械密封介質(zhì)的沸點(diǎn)較低，當(dāng)機(jī)械處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，就會(huì)升高溫度，密封介質(zhì)就會(huì)被揮發(fā)，此時(shí)，密封的作用就很難發(fā)揮出來(lái)。注意選擇石油機(jī)械密封，并按照的相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行操作，只有這樣才會(huì)讓石油機(jī)械密封能夠安全可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，延長(zhǎng)其使用壽命。同時(shí)，相關(guān)的工作人員要熟練掌握機(jī)械密封的工作原理及其自身的特點(diǎn)，促使機(jī)械密封在石油化工領(lǐng)域充分發(fā)揮其自身的優(yōu)勢(shì)，更好的促進(jìn)石油化工事業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞：離心泵 機(jī)械密封 故障分析

1 概述

隨著機(jī)械密封技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)泵采用的密封裝置正由傳統(tǒng)的填料密封向性能可靠、泄漏量少、使用壽命長(zhǎng)、功耗低、無(wú)需經(jīng)常檢修的機(jī)械密封轉(zhuǎn)變。尤其是在石油化工領(lǐng)域內(nèi)，因處理的介質(zhì)具有易燃、易爆、易揮發(fā)、劇毒等特性，一旦出現(xiàn)泄漏，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常進(jìn)行，所以，石油化工生產(chǎn)用泵的密封多數(shù)采用機(jī)械密封裝置。

經(jīng)對(duì)國(guó)內(nèi)、外離心泵故障的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，機(jī)械密封故障仍占其中的50%～70%，而機(jī)械密封故障中絕大多數(shù)屬于事故性故障，事故性故障是指一個(gè)或幾個(gè)密封零件沒(méi)達(dá)到預(yù)期的使用壽命便喪失了使用功能，造成整個(gè)裝置泄漏量超過(guò)了允許值。實(shí)踐證明，故障分析是技術(shù)改進(jìn)和減少故障的一種行之有效的科學(xué)手段。在評(píng)定泵用機(jī)械密封優(yōu)劣時(shí)，采用的主要指標(biāo)為泄漏量、使用壽命和可靠性，這些指標(biāo)貫穿在機(jī)械密封的設(shè)計(jì)、制造、選型、安裝及使用管理等環(huán)節(jié)。由于流體機(jī)械的可靠性主要取決于密封裝置，因此，提高密封裝置的可靠性可大大減少離心泵的故障率。經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，除了密封設(shè)計(jì)、制造的原因外，超過(guò)50%的失效都是用戶(hù)使用不當(dāng)或維護(hù)不及時(shí)造成的。

人們?cè)谶M(jìn)行故障分析時(shí)，通常習(xí)慣于把故障原因放在機(jī)械密封裝置本身，很少有人在機(jī)械密封安裝、使用等外部條件方面去查找原因。本文作者將通過(guò)分析影響石化行業(yè)泵用機(jī)械密封效果的幾種外部因素，提出提高密封裝置運(yùn)行可靠性和運(yùn)行周期的建議。

2 機(jī)械密封裝置的工作原理

機(jī)械密封也稱(chēng)端面密封，整個(gè)裝置至少有一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的端面，隨軸旋轉(zhuǎn)的動(dòng)環(huán)端面在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的外彈力(或磁力)作用下，并配以輔助密封與另一固定在端蓋上的靜環(huán)端面保持貼合并作旋轉(zhuǎn)式相對(duì)滑動(dòng)而達(dá)到阻止流體泄漏的軸封裝置。兩個(gè)緊密貼合的密封端面之間存在一微小間隙，當(dāng)具有一定壓力介質(zhì)通過(guò)此間隙時(shí)，會(huì)形成一層極薄的液膜，該液膜的阻力阻止介質(zhì)泄露，且使端面得到。典型機(jī)械密封結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

機(jī)械密封裝置主要由以下四大部分組成：①由靜環(huán)和動(dòng)環(huán)組成的一對(duì)或幾對(duì)密封端面，有時(shí)稱(chēng)密封端面為摩擦副；②以彈性元件（或磁性元件）為主的補(bǔ)償緩沖機(jī)構(gòu)；③輔助密封圈；④保證動(dòng)環(huán)和軸一起旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。

生產(chǎn)實(shí)際中，泵用機(jī)械密封裝置流體可能泄漏的途徑有以下幾處：①端面摩擦副的密封面處泄漏。這是決定機(jī)械密封裝置摩擦性能和密封性能的關(guān)鍵部位，也是決定機(jī)械密封裝置工作壽命的關(guān)鍵所在，因此，對(duì)接觸端面的要求應(yīng)給與高度重視。由于動(dòng)環(huán)與靜環(huán)端面作旋轉(zhuǎn)式相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封，對(duì)密封端面的加工要求很高，其平面度為0.0009mm，硬環(huán)表面粗糙度Ra≤0.1μm，軟環(huán)表面粗糙度Ra≤0.2μm。為了使密封端面間保持必要的油膜，必須嚴(yán)格控制端面上的單位面積壓緊力。端面上單位壓力過(guò)大，不易形成穩(wěn)定的液膜，會(huì)加速端面的磨損；端面上單位壓力過(guò)小，泄漏量會(huì)增加。所以，要獲得良好的密封性能和較長(zhǎng)的壽命，在安裝機(jī)械密封時(shí)，一定要保持端面單位壓力值在最適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。②靜環(huán)與壓蓋的輔助密封件處泄漏和動(dòng)環(huán)與軸（或軸套）的輔助密封件處泄漏。這兩處是輔助密封面，靜環(huán)與壓蓋間的密封屬靜密封，端面磨損時(shí)，動(dòng)環(huán)僅能沿軸向作微量的移動(dòng)，此處仍可看作是一個(gè)相對(duì)靜密封。工程實(shí)際中，動(dòng)環(huán)的追隨性是此處輔助密封的關(guān)鍵，因此，動(dòng)環(huán)與軸（或軸套）密封面，特別應(yīng)防止銹蝕、水垢或化學(xué)反應(yīng)物料堆積而造成的動(dòng)環(huán)卡死現(xiàn)象。③壓蓋與密封箱體之間靜密封和軸套與軸的靜密封。這兩處均為靜密封，可根據(jù)密封介質(zhì)選用相容的材料。另外，動(dòng)環(huán)采用鑲嵌結(jié)構(gòu)也可能在配合處泄漏。

通過(guò)機(jī)械密封裝置工作原理可以看出，機(jī)械密封裝置正常運(yùn)行應(yīng)滿(mǎn)足以下基本條件：首先，動(dòng)靜環(huán)端面應(yīng)保持良好的和散熱，防止端面熱變形、熱裂、泡疤、炭化等現(xiàn)象發(fā)生；其次，泵軸的竄量不能太大，否則摩擦副端面不能形成正常要求的比壓；另外，泵軸不能有太大的撓度，泵的振動(dòng)應(yīng)在規(guī)定范圍之內(nèi)，否則密封端面比壓會(huì)不均勻。只有滿(mǎn)足以上的外部基本條件，再加上良好的機(jī)械密封裝置自身性能，才能達(dá)到理想的密封效果。

3 離心泵運(yùn)行時(shí)機(jī)械密封故障及分析

機(jī)械密封裝置發(fā)生泄漏主要有以下四種情況：一是加水或靜壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生泄漏；二是安裝后、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生周期性泄漏；三是經(jīng)常性泄漏；四是突發(fā)性泄漏。

對(duì)機(jī)械密封靜壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生泄漏故障，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，其原因是由于檢修、安裝未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。主要有以下幾種現(xiàn)象存在：①動(dòng)、靜環(huán)接觸表面不平，安裝時(shí)碰傷、損壞。②動(dòng)、靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊。③動(dòng)、靜環(huán)表面有異物。④動(dòng)、靜環(huán)V形密封圈方向裝反，或安裝時(shí)反邊。⑤緊定螺釘未擰緊，彈簧座后退。⑥密封圈未裝或壓緊力不夠，造成軸套處泄漏。⑦彈簧力不均勻，單彈簧不垂直，多彈簧長(zhǎng)短不一或個(gè)數(shù)少；密封腔端面與軸垂直度不夠。⑧靜環(huán)壓緊不均勻。

安裝后、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生周期性泄漏，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，運(yùn)轉(zhuǎn)中如泵葉輪軸向竄動(dòng)量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)軸發(fā)生周期性振動(dòng)，工藝操作不穩(wěn)定及密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化均是導(dǎo)致機(jī)械密封周期性泄漏的原因。

機(jī)械密封發(fā)生泄漏現(xiàn)象的原因主要有以下幾種：①動(dòng)、靜環(huán)接觸端面比壓過(guò)大，摩擦熱引起動(dòng)、靜環(huán)的熱變形。②安裝時(shí)零件受力不勻等，造成密封端面發(fā)生變形。③彈簧比壓過(guò)小。④動(dòng)、靜環(huán)密封面對(duì)軸線(xiàn)不垂直，誤差過(guò)大。⑤轉(zhuǎn)軸振動(dòng)。⑥動(dòng)、靜環(huán)與軸套間形成水垢不能補(bǔ)償磨損位移。⑦安裝密封圈處軸套部位有溝槽或凹坑腐蝕。⑧動(dòng)環(huán)浮動(dòng)性差。⑨輔助裝置有問(wèn)題。

對(duì)機(jī)械密封突發(fā)性泄漏現(xiàn)象，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，其原因主要有以下幾種：①泵強(qiáng)烈振動(dòng)、抽空破壞了摩擦副。②彈簧斷裂。③防轉(zhuǎn)銷(xiāo)脫落或傳動(dòng)銷(xiāo)折斷而失去作用。④輔助裝置出現(xiàn)故障，使動(dòng)、靜環(huán)冷熱驟變導(dǎo)致密封面變形或產(chǎn)生裂紋。⑤由于溫度變化，摩擦副周?chē)橘|(zhì)發(fā)生冷凝、結(jié)晶影響密封。⑥停泵一段時(shí)間再開(kāi)動(dòng)時(shí)發(fā)生泄漏。這是由于摩擦副附近介質(zhì)的凝固、結(jié)晶，摩擦副上有水垢；彈簧銹蝕、堵塞而喪失彈性，均可引起泵重新開(kāi)動(dòng)時(shí)發(fā)生泄漏。

4 機(jī)械密封故障防治措施

從前面對(duì)離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封故障及統(tǒng)計(jì)分析，可以看出，除了密封設(shè)計(jì)、制造工藝本身的原因外，大部分失效原因都是由于用戶(hù)使用不當(dāng)或維護(hù)不到位造成的。以下就離心泵運(yùn)行中常見(jiàn)的故障給出防治措施和解決方案。

機(jī)械密封裝置是泵的一個(gè)重要部件，泵的安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)情況無(wú)疑要對(duì)密封產(chǎn)生一定的影響。一臺(tái)振動(dòng)很大的泵，密封壽命和泄漏量不可能正常，密封的可靠性明顯下降。此外，軸串量、密封箱端面和軸的垂直度、壓蓋和密封箱止口間隙、泵蓋和泵體的止口間隙、軸套和徑向跳動(dòng)等，這些部位的尺寸超標(biāo)，對(duì)密封性都會(huì)產(chǎn)生影響。僅僅提高密封本身的安裝精度是很不夠的，必須全面提高泵的安裝質(zhì)量（包括密封）才能達(dá)到預(yù)期的密封目的。

4.1 滿(mǎn)足泵安裝的基本要求

4.1.1 轉(zhuǎn)子部分。為使轉(zhuǎn)子平衡和運(yùn)轉(zhuǎn)中不至于產(chǎn)生較大的振動(dòng)，安裝時(shí)應(yīng)注意做到以下幾點(diǎn)。

①軸的徑向跳動(dòng)最大不超過(guò)0.03～0.05mm。轉(zhuǎn)子的徑向跳動(dòng)分別為，葉輪口環(huán)不超過(guò)0.06～0.10mm，軸套等部位不超過(guò)0.04～0.065mm（小直徑對(duì)應(yīng)較小值，大直徑對(duì)應(yīng)較大值）。見(jiàn)圖2 軸彎曲的測(cè)量及曲線(xiàn)圖。

②葉輪應(yīng)找靜平衡。在3000r/min工作的葉輪不平衡量不得大于以下規(guī)定。

③屬于下列情況之一者還要檢查轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡。

單級(jí)泵的葉輪直徑超過(guò)300mm時(shí)；兩級(jí)泵的葉輪直徑超過(guò)250mm時(shí)。

④對(duì)于彈性柱銷(xiāo)式及其他用鑄鐵制造的聯(lián)軸器，當(dāng)直徑超過(guò)￠125mm，總長(zhǎng)度超過(guò)300mm時(shí)也需進(jìn)行動(dòng)平衡校驗(yàn)。

4.1.2 各部件的相對(duì)位置公差。密封箱與軸的同軸度0.10mm；密封箱與軸的垂直度0.05mm；轉(zhuǎn)子的軸向串量0.30mm；壓蓋與密封箱配合止口同軸度0.10mm。

4.1.3 與電機(jī)的同心度。電機(jī)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其振幅不超過(guò)0.03mm；工作溫度下泵與電機(jī)的同心度，軸向0.08mm；徑向0.10mm；立式泵采用的剛性聯(lián)軸器同心度，軸向0.04mm；徑向0.05mm。

4.1.4 泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)雙振恒值最大不超過(guò)0.06mm。

4.2 減小泵軸竄量

合理地設(shè)計(jì)軸向力的平衡裝置，減小泵軸竄量消除軸向竄量。為了滿(mǎn)足這一要求，對(duì)于多級(jí)離心泵，比較理想的設(shè)計(jì)方案有兩個(gè):一個(gè)是平衡盤(pán)加軸向止推軸承，由平衡盤(pán)平衡軸向力，由軸向止推軸承對(duì)泵軸進(jìn)行軸向限位；另一個(gè)是平衡鼓加軸向止推軸承，由平衡鼓平衡掉大部分軸向力，剩余的軸向力由止推軸承承擔(dān)，同時(shí)軸向止推軸承對(duì)泵軸進(jìn)行軸向限位。第二種方案的關(guān)鍵是合理地設(shè)計(jì)平衡鼓， 使之能夠真正平衡掉大部分軸向力。對(duì)于其它單級(jí)泵、中開(kāi)泵等產(chǎn)品，在設(shè)計(jì)時(shí)采取一些措施保證泵軸的竄量在機(jī)械密封所要求的范圍之內(nèi)。

4.3 增加輔助沖洗系統(tǒng)

在條件允許的情況下，盡量設(shè)計(jì)輔助沖洗系統(tǒng)。沖洗壓力一般要求高于密封腔壓力0.107～0.11MPa，如果輸送介質(zhì)屬于易汽化的， 則應(yīng)高于汽化壓力0.1175～0.12MPa。密封腔壓力要根據(jù)每種泵的結(jié)構(gòu)型式、系統(tǒng)壓力等因素來(lái)計(jì)算。軸封腔壓力很高時(shí)或者壓力幾乎接近該密封使用最高極限時(shí)，也可由密封腔引液體至低壓區(qū)，使軸封液體流動(dòng)以帶走摩擦熱。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)泵用機(jī)械密封的工作原理及結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中泵用機(jī)械密封裝置故障的分析統(tǒng)計(jì)，我們發(fā)現(xiàn)，影響時(shí)機(jī)械密封可靠性的因素不僅與機(jī)械密封裝置的設(shè)計(jì)和制造有關(guān)，更重要的是要考慮機(jī)械密封裝置的安裝、維護(hù)和保養(yǎng)等外部的各種影響因素。統(tǒng)計(jì)并分析離心泵運(yùn)行時(shí)的機(jī)械密封故障，其中絕大多數(shù)出現(xiàn)在安裝與維護(hù)過(guò)程中，由于安裝未達(dá)到技術(shù)要求，使得機(jī)械密封裝置的運(yùn)行周期大大降低。對(duì)天津石化運(yùn)行泵的故障統(tǒng)計(jì)分析，其泵用機(jī)械密封裝置的正常運(yùn)行周期高于國(guó)內(nèi)同類(lèi)用泵的平均值，其原因與天津石化長(zhǎng)期以來(lái)重視職工專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)工作分不開(kāi)，職工理論水平的提高和熟練掌握國(guó)內(nèi)、外設(shè)備的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)對(duì)泵用機(jī)械密封裝置的維護(hù)，保障其長(zhǎng)期安全、正常運(yùn)行具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]流體動(dòng)密封，上冊(cè)，顧永泉，中國(guó)石化出版社，1990.

篇3

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封；離心泵；選取；維修

中圖分類(lèi)號(hào)：TH311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

在離心泵中，機(jī)械密封得到廣泛的使用，其整機(jī)運(yùn)行直接受到機(jī)械密封的密封效果的影響，特別是在電力生產(chǎn)的過(guò)程中，由于連續(xù)生產(chǎn)，導(dǎo)致機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏，在一定程度上嚴(yán)重影響生產(chǎn)的運(yùn)行。

1、機(jī)械密封的概念

目前，機(jī)械密封在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中，已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。目前主要的密封設(shè)備有離心泵、離心機(jī)和壓縮機(jī)等設(shè)備，而在不同的工業(yè)生產(chǎn)中，使用的設(shè)備也就不同，因此我們?cè)谑褂妹芊庋b置的時(shí)候，應(yīng)該選取合適的密封設(shè)備。機(jī)械密封是一種以機(jī)械旋轉(zhuǎn)方式來(lái)進(jìn)行密封的裝置，有著良好的密封性而且具有較長(zhǎng)的使用壽命。而所謂的機(jī)械密封，就是指由一對(duì)及其以上的密封端面在液體壓力和機(jī)構(gòu)的補(bǔ)償彈力的作用下和其他輔助密封裝置的配合下，從而保持緊密貼合而且還與機(jī)械設(shè)備進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到密封的目的。

2、離心泵的工作原理和分類(lèi)

離心泵由于本身具有良好的密封性。而且適用使用壽命比較長(zhǎng)。因此目前被人們廣泛的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中。離心泵的工作原理主要是由吸水室、壓水室以及葉輪這三個(gè)只要的過(guò)流部件。把液體引入到葉輪上。讓葉輪快速的轉(zhuǎn)動(dòng)。從而使得液體的動(dòng)能和壓力加大。使其起到密封的作用。

目前，在工業(yè)中對(duì)其離心泵的分類(lèi)有許多種。在不同的方面有著不同的分類(lèi)。例如：我們根據(jù)葉輪的樹(shù)木的不同。可以把葉輪分為單級(jí)泵和多級(jí)泵。單級(jí)泵是指在泵軸中只存在著一個(gè)葉輪。而多級(jí)泵是指的有著兩個(gè)及其以上的葉輪；在工作過(guò)程中我們也可以根據(jù)水柱之間的壓力不同。也可以把離心泵分為低壓泵、中壓泵和高壓泵；按葉輪的吸入方式的不同。我們還可以分為單側(cè)進(jìn)行水式和雙側(cè)進(jìn)水式泵等。盡管在工業(yè)生產(chǎn)中離心泵的種類(lèi)有許多。但是發(fā)生泄露的主要原因一樣的。目前引起生產(chǎn)設(shè)備泄露的主要因素有：第一、對(duì)于密封的材料選取不當(dāng)。使得離心泵的工作性能受到很到的影響；第二、內(nèi)部的各個(gè)零件磨損的十分嚴(yán)重；第三、動(dòng)環(huán)和靜環(huán)配合不均勻。也是導(dǎo)致泄露的主要原因；第四、靜環(huán)的與靜環(huán)座之間的密封不嚴(yán)。

3、機(jī)械密封材料的選擇

選擇機(jī)械密封材料時(shí)應(yīng)充分考慮物料的特性，如酸堿性、腐蝕性、顆粒度、粘度、溫度、壓力等因素，根據(jù)這些因素選擇合適的摩擦副材料，減小摩擦副摩擦系數(shù)，以降低端面熱裂的可能性。摩擦副的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、耐熱沖擊性、導(dǎo)熱性、自性，應(yīng)具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和適合的硬度，因此合適的摩擦副材料是機(jī)械密封穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的前提，其次才是機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)形式，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況按密封手冊(cè)選取。

4、泄漏原因的分析與判斷

4.1、安裝靜態(tài)時(shí)的泄漏

機(jī)械密封安裝之后進(jìn)行靜試，注重觀(guān)察其泄漏量，如果泄漏量比較小的話(huà)，較多有著動(dòng)環(huán)或者是靜環(huán)密封O型圈存在問(wèn)題；泄漏量較大之時(shí)，就表示動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題。在初步觀(guān)察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)之上，手動(dòng)盤(pán)車(chē)來(lái)觀(guān)察，一旦泄漏量沒(méi)有十分明顯變化那么就表示動(dòng)、靜環(huán)密封圈有問(wèn)題；一旦泄漏量明顯變化就可以判斷是摩擦副存在問(wèn)題；如物料沿軸向噴射，就是多為動(dòng)環(huán)O型圈損壞；比如說(shuō)是物料沿徑向噴射，則多為靜環(huán)密封墊失效。

4.2、試車(chē)時(shí)發(fā)生泄漏

在試車(chē)之時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力就會(huì)使得物料的泄漏受到抑制，因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在排除軸間與端蓋密封失效后，基本都是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副損壞的緣故。其摩擦副失效的原因主要有：起車(chē)時(shí)因抽空、汽蝕、憋壓、等異常情況，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)分離；安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過(guò)大，導(dǎo)致摩擦副嚴(yán)重收損、產(chǎn)生劃痕。動(dòng)環(huán)O型圈過(guò)緊，彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)量；工作介質(zhì)中有顆粒物運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)入摩擦副端面擦傷。

4.3、正常運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生泄漏

離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏基本是由于工況變化或操作不當(dāng)造成。離心泵長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)，造成摩擦副熱裂；汽蝕或長(zhǎng)時(shí)間憋壓；料液當(dāng)中混入較多顆粒性物質(zhì)或聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)，而機(jī)械密封本身不適合此種物料，在彈簧壓縮力不大時(shí)，劃傷摩擦副；介質(zhì)溫度變化大或環(huán)境溫度巨變，損壞機(jī)封。

5、離心泵的使用維護(hù)

5.1、離心泵操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

禁止無(wú)水運(yùn)行，不要調(diào)節(jié)吸入口來(lái)降低排量，禁止在過(guò)低的流量下運(yùn)行。監(jiān)控運(yùn)行過(guò)程，徹底防止填料箱泄漏，在更換填料箱之時(shí)應(yīng)該使用新填料。保證機(jī)械密封之時(shí)有充分沖洗的水流，水冷軸承不能使用過(guò)量水流；劑不可以使用的太多；依照推薦的周期進(jìn)行檢查。不斷建立運(yùn)行的記錄，主要包括有運(yùn)行小時(shí)數(shù)，填料的調(diào)整以及更換，來(lái)添加劑和其他維護(hù)措施以及時(shí)間。對(duì)于離心泵抽吸以及排放壓力，流量，來(lái)輸入功率，洗液以及軸承的溫度以及振動(dòng)情況應(yīng)該定期做好測(cè)量記錄。

5.2、離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后的要求

離心泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)后應(yīng)關(guān)閉泵的入口閥門(mén)，待泵冷卻后再依次關(guān)閉附屬系統(tǒng)的閥門(mén)。高溫泵停車(chē)應(yīng)按設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定執(zhí)行，停車(chē)后應(yīng)每偏20—30min盤(pán)車(chē)半圈，直到泵體溫度降至50℃為止。低溫泵停車(chē)時(shí)，當(dāng)無(wú)特殊要求時(shí)，泵內(nèi)應(yīng)經(jīng)常充滿(mǎn)液體。吸入閥和排出閥應(yīng)保持常開(kāi)狀態(tài)；采用雙端面機(jī)械密封的低溫泵，液位控制器和泵密封腔內(nèi)的密封液應(yīng)保持泵的灌漿壓力。輸送易結(jié)晶，易凝固，易沉淀等介質(zhì)的泵，停泵后應(yīng)防止堵塞，并及時(shí)用清水或其他介質(zhì)沖洗泵和管道；排出泵內(nèi)積存的液體，防止銹蝕和凍裂。

5.3、離心泵定期預(yù)防性維護(hù)

按照預(yù)定的時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢修，在重大故障發(fā)生以前對(duì)設(shè)備進(jìn)行修理或者更換。如果安排得當(dāng)，這種維護(hù)方案要比故障發(fā)生后的維修節(jié)省資源。當(dāng)設(shè)備不用連續(xù)工作時(shí)，進(jìn)行定期的預(yù)防性維修，這種方案的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的。其缺點(diǎn)是如果維修的時(shí)間安排不當(dāng)，也會(huì)造成不必要麻煩。

以離心泵的實(shí)際工作狀況為依據(jù)，通過(guò)設(shè)備的監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)實(shí)施。具體視有沒(méi)有異常的機(jī)械振動(dòng)，軸承部位的溫度是否合適，的具體情況，和其他異常現(xiàn)象來(lái)決定。一旦某個(gè)選定的參量實(shí)現(xiàn)不了預(yù)定的臨界值，設(shè)備應(yīng)該停機(jī)來(lái)檢修，就可以避免較為嚴(yán)重的事故發(fā)生。全部工作就可以有秩序的進(jìn)行，同時(shí)購(gòu)買(mǎi)零配件時(shí)間充裕，不用預(yù)先選購(gòu)好各種備用部件。對(duì)于提高生產(chǎn)效率是相當(dāng)有益的。缺點(diǎn)是必須購(gòu)置相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備，以及對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)等。

6、結(jié)語(yǔ)

由此可見(jiàn)，在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于機(jī)械密封裝置的選用和維修是十分重要的。因此，我們?cè)趯?duì)機(jī)械密封設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)，要從機(jī)械密封設(shè)備的各個(gè)方面因素進(jìn)行充分考慮，這樣才能全面的對(duì)機(jī)械密封設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。不過(guò)，目前我國(guó)在這方面的技術(shù)還是很成熟，我們還要在以后的實(shí)踐中進(jìn)行不斷的探索和努力。

參考文獻(xiàn)

[1]黃俊維.離心泵機(jī)械密封維修技巧[J].設(shè)備管理與維修,2011,S1:52-53

[2]周彥東.淺析離心泵機(jī)械密封泄漏原因及安裝維護(hù)方法[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2013,06:299-300

篇4

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封；原理；新技術(shù)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及新型材料的出現(xiàn)，機(jī)械密封技術(shù)隨之迅速發(fā)展起來(lái)。近年來(lái)人們對(duì)環(huán)境保護(hù)日益關(guān)注，引起對(duì)機(jī)械密封的泄露要求越來(lái)越高，同時(shí)為了延長(zhǎng)裝置的檢修周期，要求機(jī)械密封的使用壽命隨之延長(zhǎng)。因此，發(fā)展機(jī)械密封的新技術(shù)、新產(chǎn)品以滿(mǎn)足人們對(duì)高性能機(jī)械密封的要求。

機(jī)械密封技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 機(jī)械密封基本原理

機(jī)械密封也叫做端面密封，是一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的封油裝置。由于傳動(dòng)軸貫穿在整個(gè)設(shè)備內(nèi)外，軸與設(shè)備之間就會(huì)產(chǎn)生空隙，將兩個(gè)密封元件置于垂直于軸線(xiàn)的平面上，流體介質(zhì)就不會(huì)通過(guò)空隙向外泄露，密封元件反而會(huì)在流體介質(zhì)的靜壓力以及彈簧力的作用下，保持相互貼合并相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而達(dá)到防止流體泄露的目的。

密封環(huán)是構(gòu)成機(jī)械密封的主要元件，它在很大程度上決定了機(jī)械密封的使用性能及使用壽命，因此對(duì)于密封環(huán)有嚴(yán)格的使用要求：要有足夠的強(qiáng)度和剛度；應(yīng)有較小的摩擦系數(shù)和良好的自性；密封端面應(yīng)有足夠的硬度和耐腐蝕性；密封環(huán)應(yīng)有良好的耐熱沖擊性能；密封環(huán)要容易加工制造。

1.2 機(jī)械密封的特點(diǎn)

使用壽命長(zhǎng)。機(jī)械密封在油、水類(lèi)介質(zhì)中使用時(shí)間長(zhǎng)達(dá)1~2年或者更長(zhǎng)時(shí)間，在化工介質(zhì)中的使用壽命通常也能達(dá)到半年以上。

密封可靠。機(jī)械密封在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行中，密封狀態(tài)穩(wěn)定且泄漏量很小，通常機(jī)械密封的泄露量可以控制在3~5mL/h，與軟填料密封相比，泄露量小很多。

摩擦功率損耗小。由于機(jī)械密封接觸端面面積較小，其摩擦功率消耗僅為軟填料密封的10%~50%。

適用范圍廣。機(jī)械密封適用于高溫、低溫、真空、不同轉(zhuǎn)速以及各種腐蝕性介質(zhì)和含有磨粒介質(zhì)等情況的密封。

抗振性強(qiáng)。隨著波紋管式和全補(bǔ)償式機(jī)械密封的發(fā)展，機(jī)械密封的抗振性越來(lái)越強(qiáng)，緩沖性也越來(lái)越好。

無(wú)需經(jīng)常調(diào)整。使用機(jī)械密封的維修周期長(zhǎng)，端面磨損后能夠自動(dòng)補(bǔ)償，通常情況下無(wú)需經(jīng)常維修。

機(jī)械密封技術(shù)

2.1 密封端面改形技術(shù)

干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封技術(shù)。干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封就是將開(kāi)槽密封技術(shù)應(yīng)用于氣體密封。干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封除結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)費(fèi)用較低，運(yùn)行無(wú)磨損，功耗小等特點(diǎn)以外，還能夠?qū)崿F(xiàn)零泄漏或者零溢出，系統(tǒng)運(yùn)行可靠。克蘭公司首先研制的28型螺旋槽干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體密封主要用于汽輪機(jī)、攪拌機(jī)及離心壓縮機(jī)。后來(lái)又研制了用于泵中的2800和2800E系列干運(yùn)轉(zhuǎn)氣體端面密封。

上游泵送密封技術(shù)。上游泵送密封的工作原理與干氣密封類(lèi)似，是利用密封面上開(kāi)流槽在旋轉(zhuǎn)條件下將下游少量的泄露流體介質(zhì)泵送回上游。主要產(chǎn)品有美國(guó)約翰克蘭公司研制生產(chǎn)的8000系列螺旋槽上游泵送機(jī)械密封，以及我國(guó)石油大學(xué)研制的泵出式圓弧槽端面密封。

密封面開(kāi)深槽流體靜壓型機(jī)械密封。就是為了將外界流體或者密封流體引入到密封端面，以便對(duì)密封端面進(jìn)行充分的和冷卻，而在密封端面上開(kāi)幾組深槽和壓力介質(zhì)引入孔。雖然此種方法泄漏量較大，但此技術(shù)仍廣泛應(yīng)用于高壓、高溫、高速等普通機(jī)械密封難以滿(mǎn)足工程要求的情況中。

流體動(dòng)壓密封技術(shù)。就是在密封環(huán)上開(kāi)出1~2mm的溝槽，利用密封面流槽，形成局部熱變形和力變形，然后在密封面上產(chǎn)生流體動(dòng)力楔效應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)是利用槽可以增強(qiáng)承載能力，降低摩擦熱，適宜用于高參數(shù)密封。美國(guó)克蘭公司獲得流體動(dòng)壓墊高壓旋轉(zhuǎn)機(jī)械密封專(zhuān)利，將流體動(dòng)壓墊應(yīng)用于輕烴密封中。國(guó)內(nèi)的石油大學(xué)利用有限元對(duì)熱流體動(dòng)壓密封做了相應(yīng)的研究。

2.2窄環(huán)刃邊機(jī)械密封

窄環(huán)刃邊密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是動(dòng)環(huán)密封面的寬度很窄，僅0.2~0.6mm，而且平衡比是B=0~0.5。這樣由于密封面很窄，就能夠限制固體雜物的形成，即使已經(jīng)形成的固體物質(zhì)或者纖維也能夠背尖邊切斷而排除。在石化企業(yè)中不僅應(yīng)用國(guó)外產(chǎn)品還應(yīng)用了國(guó)內(nèi)產(chǎn)品，比如在錦州和齊魯橡膠廠(chǎng)的工藝裝置中已經(jīng)推廣應(yīng)用

2.3 流體阻塞密封技術(shù)

在過(guò)去經(jīng)常是用液體阻塞液體或者氣體，叫做液封液或者液封氣技術(shù)。而現(xiàn)在采用氣體阻塞液體或者氣體，即氣封液或者氣封氣技術(shù)。流體阻塞技術(shù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：密封環(huán)的選用材料具有自且不膠合性，典型材料是石磨；在密封面由于摩擦而產(chǎn)生的熱量能夠及時(shí)的散發(fā)出去；阻塞氣體通常采用空氣或者氮?dú)狻⒍趸嫉榷栊詺怏w；為了減少備件量并且要避免左右的錯(cuò)裝，開(kāi)槽密封應(yīng)盡可能選擇雙向旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)；在開(kāi)車(chē)或者停車(chē)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的干摩擦，為了有利于清除磨粒，應(yīng)注意環(huán)槽的幾何形狀。主要產(chǎn)品有天津鼎名密封公司研制的螺旋槽液體阻塞密封，以及齊魯石化公司和石油大學(xué)研制的蒸汽阻塞密封。

2.4 零逸出密封技術(shù)

所謂零逸出技術(shù)就是指使工藝流體不逸出的密封技術(shù)。通常情況下，零逸出密封采用干運(yùn)轉(zhuǎn)密封，可以是接觸式的干運(yùn)轉(zhuǎn)密封也可以是非接觸式干運(yùn)轉(zhuǎn)密封。其密封特點(diǎn)是利用流槽的各種流體的靜動(dòng)壓效應(yīng)來(lái)增加流體膜的承載能力，與此同時(shí)還要利用淺槽形成較薄的流體膜和較小的泄漏量。主要產(chǎn)品有美國(guó)杜拉密泰列克公司最近生產(chǎn)的泵用SB-200型干運(yùn)轉(zhuǎn)控制逸出集裝式密封和GF-200型節(jié)能零逸出氣體阻塞密封。

結(jié)論

隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)工程機(jī)械也會(huì)有較大發(fā)展，因此我國(guó)機(jī)械密封技術(shù)將廣泛應(yīng)用于各個(gè)機(jī)械行業(yè)中去，對(duì)機(jī)械密封的密封要求越來(lái)越高，因此，機(jī)械密封要朝著零逸出、高可靠性、長(zhǎng)壽命及高性能方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[3] 左振亮,李楠.機(jī)械密封技術(shù)與研發(fā)方向.遼寧化工,2008(10):698-700.

篇5

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封 構(gòu)造 選用 失效

隨著工業(yè)企業(yè)流程化、自動(dòng)化水平的不斷提高，設(shè)備穩(wěn)定性、可靠性顯得尤為重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)60%機(jī)械設(shè)備非計(jì)劃停車(chē)事故與密封故障造成泄漏有直接聯(lián)系，密封性能已成為評(píng)定機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著密封技術(shù)水平的不斷提高，工業(yè)泵用密封正由傳統(tǒng)的填料密封向機(jī)械密封發(fā)展。機(jī)械密封技術(shù)以其性能可靠、泄漏量少、使用壽命長(zhǎng)、功耗低、無(wú)需經(jīng)常檢修，應(yīng)用于冶金、石油、化工企業(yè)工業(yè)泵中。筆者通過(guò)近幾年的使用經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出機(jī)械密封在工業(yè)泵上檢修、維護(hù)的一些經(jīng)驗(yàn)，取得了治理泄漏的一些效果

一、機(jī)械密封常識(shí)機(jī)械密封的工作原理

機(jī)械密封是靠一對(duì)或數(shù)對(duì)垂直于軸作相對(duì)滑動(dòng)的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的彈力（或磁力）作用下保持貼合并配以輔助密封而達(dá)到阻漏的軸封裝置。

二、機(jī)械密封的構(gòu)造

如上圖，一般機(jī)械密封由1靜環(huán)、2動(dòng)環(huán)、3彈簧、4彈簧座、5緊定螺釘、6動(dòng)環(huán)密封圈和8靜環(huán)密封圈等元件組成，7防轉(zhuǎn)銷(xiāo)固定在9壓蓋上以防止靜止環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)；A、B、C、D-通道。

機(jī)械密封中流體可能泄漏的途徑有4種，如圖所示： A、B、C、D 4個(gè)通道。其中C、D泄漏通道分別是靜止環(huán)與壓蓋、壓蓋于殼體之間的密封，二者均屬靜密封。B通道是旋轉(zhuǎn)環(huán)與軸之間的密封。但端面磨損時(shí)，它僅能隨補(bǔ)償環(huán)沿軸向作微量的移動(dòng)，實(shí)際上仍然是一個(gè)相對(duì)靜密封。因此，這些泄漏通道相對(duì)來(lái)說(shuō)比較容易封堵。靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作為補(bǔ)償環(huán)的旋轉(zhuǎn)環(huán)或靜止環(huán)輔助密封，有時(shí)采用兼?zhèn)鋸椥栽δ艿南鹉z、聚四氟乙烯材料及金屬波紋管的結(jié)構(gòu)。A通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的斷面彼此結(jié)合作相對(duì)滑動(dòng)的動(dòng)密封。因此，對(duì)密封端面的加工要求很高（平面度為0.0009mm，表面粗糙度：硬環(huán)Ra≤0.1μm，軟環(huán)Ra≤0.2μm）。為了使密封端面間保持必要的油膜，必須嚴(yán)格控制端面上的單位面積壓緊力。端面上單位壓力過(guò)大，不易形成穩(wěn)定的液膜，會(huì)加速斷面的磨損。斷面上單位壓力過(guò)小，泄漏量增加。所以，要獲得良好的密封性能有較長(zhǎng)的壽命，在安裝機(jī)械密封時(shí)，一定要保持端面單位壓力值在最適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。

三、機(jī)械密封的選用

每一種機(jī)械密封，只有用于規(guī)定的范圍內(nèi)才能有效地發(fā)揮作用。選型不當(dāng)，則會(huì)使密封性能顯著降低，壽命縮短，甚至失效；選型的主要參數(shù)如下：

1.密封腔介質(zhì)壓力P： 介質(zhì)性好，粘度較高時(shí)，P≤0.8MPa選用非平衡型。 介質(zhì)性差，粘度低時(shí)，P≥0.5Mpa

2.線(xiàn)速度V： V≤25m/s選用旋轉(zhuǎn)型。 V≥25m/s時(shí)選用靜止型。

3.PV值： PV值涉及到密封面之間流體膜的穩(wěn)定性（汽化）和磨擦副的耐磨性。 PV極限值舉例：當(dāng)介質(zhì)為水時(shí)，鈷鉻鎢合金/石墨，平衡型是7，非平衡型是2； 碳化鎢/石墨，平衡型是35.5，非平衡型是9； 碳化硅/石墨，平衡型是142，非平衡型是35.5； 碳化硅/碳化鎢，平衡型是26.6，非平衡型是7； 碳化鎢/碳化鎢， 平衡型是9，非平衡型是2。

4.密封介質(zhì)溫度

在沒(méi)有外冷條件下，機(jī)械密封的最高溫度一般取決于輔助密封材料的安全使用溫度。丁晴橡膠安全使用溫度為-30～100℃，硅橡膠安全使用溫度為-40～200℃，乙丙橡膠安全使用溫度為-10～160℃，氟橡膠安全使用溫度為-30～180℃，聚四氟乙烯安全使用溫度為-100～200℃。

5.介質(zhì)的特殊性

5.1粘度：低粘度介質(zhì)易于干磨損宜選用平衡型。高粘度介質(zhì)，宜選用強(qiáng)制傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。

5.2腐蝕和化學(xué)溶劑：

5.3含懸浮固體顆粒：

動(dòng)靜環(huán)材料宜選用碳化鎢/碳化鎢，碳化硅/碳化硅，當(dāng)顆粒易于阻塞密封腔時(shí)，需采用輔助裝置經(jīng)過(guò)過(guò)濾或分離后的沖洗液沖洗端面。

5.4劇毒或氣體介質(zhì)，宜采用雙端面機(jī)械密封。

四、機(jī)械密封的失效

1.安裝靜試時(shí)泄漏

機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，一般要進(jìn)行靜試，觀(guān)察泄漏量。如泄漏量較小，多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問(wèn)題；泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)題。在初步觀(guān)察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上，再手動(dòng)盤(pán)車(chē)觀(guān)察，若泄漏量無(wú)明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問(wèn)題；如盤(pán)車(chē)時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)題居多，泄漏介質(zhì)向四周?chē)娚浠驈乃鋮s孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。

2.試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏

泵用機(jī)械密封經(jīng)過(guò)靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致；引起摩擦副密封失效的因素主要有：

A.操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異常現(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離。

B.對(duì)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過(guò)大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷。

C.動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊，彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量。

D.靜環(huán)密封圈過(guò)松，當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí)，靜環(huán)脫離靜環(huán)座。

E.工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副，損傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面。

F.設(shè)計(jì)選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換密封。

3.正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏

離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的，主要原因如下：

A.抽空、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓，導(dǎo)致密封破壞。

B.對(duì)泵實(shí)際輸出量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導(dǎo)致密封失效。

C.回流量偏大，導(dǎo)致吸入管側(cè)容器底部沉渣泛起，損壞密封。

D.對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)，重新起動(dòng)時(shí)沒(méi)有手動(dòng)盤(pán)車(chē)，摩擦副因粘連而扯壞密封面。

E.介質(zhì)中腐蝕性、聚合性物質(zhì)增多。

F.環(huán)境溫度急劇變化。

G.工況頻繁變化或調(diào)整。

I.突然停電或故障停機(jī)等。離心泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，往往會(huì)釀成較大事故或損失，須予以重視并采取優(yōu)先措施。

五、結(jié)束語(yǔ)

在化工設(shè)備中，離心泵多數(shù)以機(jī)械密封為密封形式，了解機(jī)封結(jié)構(gòu)和材質(zhì)性能，正確選擇機(jī)封才能實(shí)現(xiàn)化工連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)；當(dāng)密封失效后，正確判斷失效原因，才能更快的修復(fù)，并能節(jié)約成本，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]顧永泉 《機(jī)械端面密封》 石油大學(xué)出版社 1994.12.

[2]顧永泉 《機(jī)械密封實(shí)用技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 2001.

[3]王鳳喜 楊紅文 徐游 《密封使用與維修問(wèn)答》機(jī)械工業(yè)出版社 2004.

篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)械密封；安裝；使用；失效；泄漏

1.機(jī)械密封的工作原理

1.1.機(jī)械密封的定義

在國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的定義：由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的端面組成，在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力（或磁力）共同作用下，以及輔助密封圈的配合下， 該對(duì)端面保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。按照補(bǔ)償機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)狀況分為旋轉(zhuǎn)式和靜止式機(jī)封；按照靜環(huán)安裝位置可分為內(nèi)裝式和外裝式機(jī)封；按照密封面上介質(zhì)載荷的作用情況可分為平衡型和非平衡型機(jī)械密封。

1.2. 機(jī)封的基本結(jié)構(gòu)：

機(jī)械密封一般有4個(gè)密封點(diǎn)，如圖1所示A、B、C、D點(diǎn)。

A點(diǎn)為端面密封點(diǎn)。這是一個(gè)動(dòng)密封點(diǎn)，它靠彈性元件（彈簧、波紋管或波紋管加彈簧）和密封流體壓力，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的接觸面（端面）上，產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)膲壕o力（比壓），使這兩個(gè)光潔、平直的端面緊密貼合而達(dá)到密封目的。

B點(diǎn)為靜環(huán)與壓蓋端面之間的密封點(diǎn)。這是一個(gè)靜密封點(diǎn)，用橡膠或聚四氟乙烯密封圈來(lái)防止液體從靜環(huán)與壓蓋之間隙的泄漏。

C點(diǎn)為動(dòng)環(huán)與軸（或軸套）配合之間的密封點(diǎn)。這也是一個(gè)靜密封點(diǎn)，當(dāng)動(dòng)、靜環(huán)端面磨損時(shí)，輔助密封圈與動(dòng)環(huán)應(yīng)能補(bǔ)償磨損的軸向移動(dòng)。

D點(diǎn)為壓蓋與機(jī)體（密封箱體）之間的密封點(diǎn)，這也是一個(gè)靜密封點(diǎn)，用螺栓壓緊密封圈或密封墊片，實(shí)現(xiàn)無(wú)泄漏。

2. 機(jī)械密封的安裝和使用

2.1. 下表是根據(jù)我廠(chǎng)13年對(duì)70套損壞機(jī)封統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)：

從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出：因使用和安裝因素造成機(jī)封損壞占到總數(shù)的88.6%，因此，必須高度抓好安裝和使用的的各個(gè)環(huán)節(jié)。

2.2 . 安裝密封前的準(zhǔn)備工作：

安裝前的準(zhǔn)備工作是整個(gè)安裝過(guò)程的關(guān)鍵，準(zhǔn)備越充分，設(shè)備開(kāi)起后機(jī)封使用的可靠性越高。

2.2.1.檢查機(jī)械密封包裝盒上標(biāo)注的型號(hào)是否和泵的使用要求一致，對(duì)于非平衡機(jī)封還要檢查密封面，輔助密封圈等有無(wú)損傷、變形、裂縫等現(xiàn)象，若有缺陷，必須更換。對(duì)于集裝式結(jié)構(gòu)的機(jī)械密封，不必拆開(kāi)檢查。

2.2.2.檢查機(jī)械密封軸套的長(zhǎng)度、內(nèi)徑，最可靠的辦法是將其與拆換下的舊機(jī)械密封的尺寸做比較，也可采用機(jī)械密封與軸試裝的辦法檢查軸套。

2.2.3.檢查機(jī)封箱與機(jī)械密封的配合尺寸以及螺釘連接尺寸，做到安裝心中有數(shù)，避免錯(cuò)誤安裝造成機(jī)封損壞。

2.2.4.如果因振動(dòng)造成的設(shè)備損壞，要進(jìn)行泵軸的竄動(dòng)量、徑向跳動(dòng)度、同軸度是否符合技術(shù)要求，一般情況下將各結(jié)合面清理干凈即可滿(mǎn)足安裝要求。

2.2.5.裝入前必須將軸或軸套、機(jī)封箱體、密封端面及機(jī)封本身清擦干凈，防止任何雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)封箱內(nèi)，切記不允許用不清潔的不檫拭密封端面。

2.2.6.不允許用工具敲擊密封端面，以防止密封件被損壞。

2.3. 機(jī)械密封的安裝

2.3.1.在機(jī)械密封橡膠O型圈和軸套或軸表面涂一層機(jī)油，便于安裝。特別注意的是：乙丙、丁基等材料的橡膠圈不能與油或脂接觸，推薦采用動(dòng)物油或肥皂。

2.3.2.將靜環(huán)密封圈套在靜環(huán)上并涂上劑，并將靜環(huán)的防轉(zhuǎn)銷(xiāo)對(duì)準(zhǔn)機(jī)封箱上的凹槽，檢查其能否滿(mǎn)足技術(shù)要求，之后把靜環(huán)組合件、密封圈等旋轉(zhuǎn)件一同套在軸上相應(yīng)位置，最后安裝上帶靜環(huán)的壓蓋。在安裝機(jī)械密封的緊定螺栓和連接螺栓時(shí)，每組螺栓應(yīng)采用對(duì)稱(chēng)擰緊的辦法，防止安裝偏差。

2.3.3.在未固定壓蓋之前應(yīng)檢查是否有異物粘附在摩擦副的端面上，用手推補(bǔ)償環(huán)做軸向壓縮，松開(kāi)后補(bǔ)償環(huán)能自動(dòng)彈回?zé)o卡滯現(xiàn)象，最后才能將壓蓋螺栓均勻緊固。

2.3.4.安裝葉輪時(shí)，應(yīng)一邊盤(pán)車(chē)一邊觀(guān)察安裝核實(shí)尺寸，檢查壓蓋、靜環(huán)與軸是否有摩擦，感覺(jué)應(yīng)均勻；機(jī)封軸套有卡環(huán)時(shí)，應(yīng)保證卡環(huán)與壓蓋的間隙尺寸2～3mm，如有超差應(yīng)調(diào)節(jié)泵軸予以保證，否則容易引起卡環(huán)與壓蓋的摩擦影響使用。

2.3.5.檢查進(jìn)出冷卻水管路是否暢通，接上機(jī)封的冷卻水，檢查機(jī)封有無(wú)泄漏。

2.3.6.按照旋轉(zhuǎn)方向手動(dòng)盤(pán)車(chē)，檢查轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，泵腔內(nèi)有無(wú)不正常聲音，若有異常必須檢查調(diào)整。

2.3.7.打開(kāi)泵進(jìn)口閥門(mén)，引入物料進(jìn)行靜壓實(shí)驗(yàn)，檢查泵殼等處的密封狀況。無(wú)問(wèn)題后開(kāi)啟電機(jī)，緩慢調(diào)節(jié)變頻器頻率至15Hz，一方面檢查泄漏情況，另一方面排出密封腔中氣體，最后等待開(kāi)車(chē)。

3.機(jī)封出現(xiàn)泄漏原因分析及對(duì)策：

機(jī)封出現(xiàn)泄漏的原因很多，以下幾點(diǎn)使我們?cè)谏a(chǎn)中經(jīng)常遇到的機(jī)封泄漏，供大家交流借鑒：

3.1. 安裝靜試時(shí)泄漏

機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，一般要進(jìn)行靜試，觀(guān)察泄漏量。如泄漏量較小，多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問(wèn)題；泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)題。在初步觀(guān)察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上，再手動(dòng)盤(pán)車(chē)觀(guān)察，若泄漏量無(wú)明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問(wèn)題；如盤(pán)車(chē)時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)題居多，泄漏介質(zhì)向四周?chē)娚浠驈乃鋮s孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。

3.2. 試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏

泵用機(jī)械密封經(jīng)過(guò)靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：

3.2.1.操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異常現(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離，這點(diǎn)要求我們?cè)谠囘\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)頻率不能調(diào)的過(guò)高，一般在15Hz左右，試車(chē)五分鐘以?xún)?nèi)。

3.2.2.動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊，彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量；

3.2.3.工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副，損傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面，試車(chē)前要先把冷卻水開(kāi)啟，形成機(jī)封腔內(nèi)正壓。

上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換密封。

3.3 正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏

離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命，而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。

3.3.1.抽空、氣蝕或較長(zhǎng)時(shí)間憋壓，造成機(jī)封使用工況發(fā)生變化，導(dǎo)致密封破壞；

3.3.2.泵的實(shí)際輸出量偏小，大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán)，熱量積聚，引起介質(zhì)氣化，導(dǎo)致密封失效，出現(xiàn)這種情況，說(shuō)明泵沒(méi)有工作在效率區(qū)間，應(yīng)及時(shí)調(diào)整輸出量，如出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行還容易出現(xiàn)斷軸。

3.3.3.對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間停用的泵，重新起動(dòng)時(shí)必須先手動(dòng)盤(pán)車(chē)，防止摩擦副因粘連而扯壞密封面。泵長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)行，要把機(jī)封的冷卻水管拆下并串聯(lián)起來(lái)，把機(jī)封內(nèi)的冷卻水吹出，避免機(jī)封腔內(nèi)結(jié)垢。

3.3.4.工況頻繁變化或調(diào)整；

離心泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然內(nèi)泄漏，如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，極易造成冷卻水系統(tǒng)污染，往往會(huì)釀成與之并用的泵類(lèi)設(shè)備機(jī)封損壞，日常巡檢中要加大對(duì)機(jī)封水槽水質(zhì)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)水質(zhì)變混要及時(shí)置換機(jī)封水。

參考文獻(xiàn)：

[1]《實(shí)用機(jī)械密封技術(shù)問(wèn)答》 王汝美編著 中國(guó)石化出版社 2004

[2]《中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)---泵用機(jī)械密封》 中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部 1995年7月1日

篇7

近幾年來(lái)，透平壓縮機(jī)通常用來(lái)輸送大多數(shù)危險(xiǎn)性工藝氣體，這就要求其軸端密封達(dá)到介質(zhì)的零泄漏或零逸出。因此對(duì)壓縮機(jī)原接觸式機(jī)械密封進(jìn)行技術(shù)改造。通過(guò)多種密封的性能研究對(duì)比，將其改造為非接觸式雙端面干氣密封，并附加測(cè)控系統(tǒng)保證干氣密封的安全穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，雙端面干氣密封應(yīng)用于富氣壓縮機(jī)上是完全可行的，成為高速透平壓縮機(jī)軸端密封的首選。

【關(guān)鍵詞】透平壓縮機(jī) 軸端密封 干氣密封

前言

透平壓縮機(jī)是石化、煉化、乙烯廠(chǎng)、等企業(yè)的核心裝置，其性能的好壞直接決定整個(gè)車(chē)間的運(yùn)行效率[1-2]。然而，壓縮機(jī)用機(jī)封又是決定其正常開(kāi)啟的關(guān)鍵技術(shù)之一。

隨著石化及能源工業(yè)的發(fā)展，透平壓縮機(jī)的工作參數(shù)也越來(lái)越高，對(duì)所用機(jī)封的要求也越來(lái)越嚴(yán)格[3-5]。截止目前，透平壓縮機(jī)密封經(jīng)歷了三個(gè)階段：迷宮密封；浮環(huán)密封；接觸式機(jī)械密封。

1.壓縮機(jī)常用的幾種密封形式

1.1迷宮密封

迷宮密封是利用流體流經(jīng)一系列節(jié)流間隙與膨脹空腔組成的通道，使其產(chǎn)生節(jié)流降壓效應(yīng)，從而減小流體泄漏的一種密封，功耗少，使用壽命長(zhǎng)，成本低，維護(hù)方便。但也有不足之處，如密封元件加工精度高，裝配較為困難；設(shè)計(jì)或組裝不良，易產(chǎn)生較大泄漏。煉油、化工等行業(yè)危險(xiǎn)性工藝氣體壓縮機(jī)將使用更為先進(jìn)的密封形式。

1.2 浮環(huán)密封

浮環(huán)密封屬于非接觸式密封，壽命長(zhǎng)，可靠性高，適用范圍廣。但由于其內(nèi)泄漏較大，回收處理設(shè)備較復(fù)雜，易對(duì)油造成污染和影響產(chǎn)品質(zhì)量，運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)，該密封正在被其它更先進(jìn)的密封形式所取代。

1.3接觸式機(jī)械密封

接觸式機(jī)械密封是依靠靜環(huán)和動(dòng)環(huán)端面的相互貼合并相對(duì)滑動(dòng)而形成密封的，具有密封性能好、泄漏量少、功耗低、使用周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)；但也不乏其制造精度高、價(jià)格較貴、維修不便等缺點(diǎn)。

2.非接觸式機(jī)械密封

對(duì)原機(jī)組密封進(jìn)行技術(shù)改造，采用非接觸式雙端面干氣密封：

干氣密封是一種氣膜的流體動(dòng)、靜壓相結(jié)合的非接觸式機(jī)械密封，在其核心部件表面刻有特殊的螺旋槽。其工作原理如圖1，當(dāng)動(dòng)環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，被密封的氣體沿周向被吸入螺旋槽內(nèi)，由外徑朝向中心，徑向分量朝向密封堰流動(dòng)，密封堰阻止氣體流向中心，從而氣體被壓縮引起壓力升高，密封端面間隙得到動(dòng)態(tài)穩(wěn)定并形成具有一定厚度要求的氣膜。主要用來(lái)密封旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械中的氣體或液體介質(zhì)，具有低泄漏率、無(wú)磨損運(yùn)轉(zhuǎn)、壽命長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)單可靠等特點(diǎn)。

雙端面干氣密封是在兩個(gè)密封之間注入惰性氣體作為隔離氣體和緩沖氣體，從而確保大氣側(cè)和被密封氣體側(cè)泄漏的氣體均是惰性氣體。在不允許工藝氣泄漏到大氣且允許隔離氣進(jìn)入機(jī)內(nèi)時(shí)，常選用該密封結(jié)構(gòu)，如有毒或易燃易爆的氫氣、氯氣、一氧化碳?xì)夂透粴鈮嚎s機(jī)上。

3.試驗(yàn)研究

3.1 試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)

富氣屬于易燃易爆的危險(xiǎn)性氣體，必須確保零逸出，否則會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。因此密封氣源應(yīng)選低壓氮?dú)猓瑫r(shí)鑒于干氣密封間隙非常小，需要一套測(cè)控系統(tǒng)為其提供潔凈的密封氣并監(jiān)控其運(yùn)行。

測(cè)控系統(tǒng)的主要流程：

3.1.1主密封流程：系統(tǒng)氮?dú)馐紫冉?jīng)過(guò)精度為3 的粗過(guò)濾器以及精度為1 的精過(guò)濾器，然后分別通過(guò)高、低壓端流量計(jì)進(jìn)入主密封腔。

3.1.2前置密封流程：與主密封氣采用同一過(guò)濾氣源，然后通過(guò)限流孔板進(jìn)入密封腔與平衡腔之間的緩沖氣腔，其作用是防止壓縮機(jī)內(nèi)的工藝氣體對(duì)干氣密封造成污染，破壞密封的正常工作。

3.1.3后置密封流程：另一路經(jīng)過(guò)濾后的氮?dú)猓ㄟ^(guò)限流孔板進(jìn)入主密封腔與軸承之間的后置密封腔，防止油進(jìn)入密封端面，破壞密封的正常工作。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)性能要求：密封壓力P≤2MPa時(shí)，密封端面泄漏量不大于3Nm3/h。試驗(yàn)主要通過(guò)密封氣泄漏量來(lái)監(jiān)測(cè)干氣密封的運(yùn)行情況，當(dāng)泄漏量超過(guò)一定值時(shí)，表明干氣密封已損壞。

從上面的關(guān)系曲線(xiàn)上可以看出：在相等壓力下，泄漏量與轉(zhuǎn)速成正比；而在同一轉(zhuǎn)速的情況下，泄漏量則隨著試驗(yàn)壓力的增大而增加，但都在允許范圍內(nèi)。

結(jié)論

1.選用雙端面單向旋轉(zhuǎn)槽型的密封型式，在設(shè)計(jì)選型上是合理的，應(yīng)用于富氣壓縮機(jī)上是完全可行的；

2.干氣密封在實(shí)際運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性主要取決于主密封壓力與緩沖氣的差壓穩(wěn)定與否，在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控；

3.干氣密封較原有機(jī)械密封可大幅度降低運(yùn)行成本，經(jīng)濟(jì)效益可觀(guān)，值得在國(guó)內(nèi)石油，化工行業(yè)推廣。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 劉艷梅，王海寧，段雪梅.富氣壓縮機(jī)干氣密封天津鼎銘[J].配套技術(shù)與產(chǎn)品，2003.1.55～58

篇8

【關(guān)鍵詞】離心泵；方式；改造與故障排除

【中圖分類(lèi)號(hào)】TH311【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）02-0033-01

離心泵在大多數(shù)企業(yè)別廣泛應(yīng)用。一些企業(yè)每天要有近千臺(tái)在進(jìn)行維修工作。離心泵主要易損件有機(jī)械密封、滑動(dòng)軸承以及葉輪。在維修這些零部件時(shí)需要對(duì)離心泵進(jìn)行不同程度的解體。而現(xiàn)有的離心泵的方式為油，所以準(zhǔn)備工作就有必不可少的一項(xiàng)，那就是對(duì)其進(jìn)行放油，放掉的油80%的被棄掉而換入新的油。這就產(chǎn)生了浪費(fèi)現(xiàn)象，因?yàn)橛械挠瓦€可以繼續(xù)使用，由于未有人員的偷工減料心理，使它們沒(méi)有充分發(fā)揮它們的作用就提前被宣布下崗了。這對(duì)企業(yè)的維修費(fèi)用方面增加了很大的困難。這還只是一方面。在維修過(guò)程中，由于空間有限，時(shí)間也不是那么的寬松，所以在維修離心泵時(shí)油是很難放干凈的，所以在后來(lái)的維修過(guò)程中殘留的油不免會(huì)再次流出，流到了設(shè)備安裝的周?chē)＿@就對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了大的影響。因?yàn)樗幤返牡燃?jí)為食品級(jí)，因而對(duì)環(huán)境的要求不免會(huì)很高。環(huán)境的不好就會(huì)對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量的好壞有影響。

為了避免以上問(wèn)題即對(duì)油的浪費(fèi)以及對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的影響。本文提出了相應(yīng)的對(duì)策，即對(duì)其方式進(jìn)行改造，并對(duì)改造后的故障進(jìn)行了分析。

1 離心泵的工作原理

離心泵的工作原理是：離心泵所以能把水送出去是由于離心力的作用。水泵在工作前，泵體和進(jìn)水管必須罐滿(mǎn)水行成真空狀態(tài)，當(dāng)葉輪快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片促使水很快旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作用下從葉輪中飛去，泵內(nèi)的水被拋出后，葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。水原的水在大氣壓力（或水壓）的作用下通過(guò)管網(wǎng)壓到了進(jìn)水管內(nèi)。這樣循環(huán)不已，就可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽水。在此值得一提的是：離心泵啟動(dòng)前一定要向泵殼內(nèi)充滿(mǎn)水以后，方可啟動(dòng)，否則將造成泵體發(fā)熱，震動(dòng)，出水量減少，對(duì)水泵造成損壞（簡(jiǎn)稱(chēng)“氣蝕”）造成設(shè)備事故。

2 離心泵的機(jī)械密封

機(jī)械密封是一種旋轉(zhuǎn)軸用的接觸式動(dòng)密封，它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下，兩個(gè)垂直于軸心線(xiàn)的密封端面緊貼著相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到密封的要求。通用離心泵機(jī)械密封種類(lèi)繁多，型號(hào)各異，但它們的泄漏點(diǎn)基本上都表現(xiàn)在6處：①動(dòng)、靜環(huán)端面處；②靜環(huán)與靜環(huán)盒的輔助密封處；③動(dòng)環(huán)與軸套的輔助密封處；④靜環(huán)盒與密封泵體之間的密封處；⑤軸套與泵軸之間的密封處；⑥動(dòng)環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)配合處。

機(jī)械密封是離心泵必不可少的零部件，他的損壞是時(shí)時(shí)發(fā)生的，密封不嚴(yán)就是其中之一。它的泄漏會(huì)使生產(chǎn)的成本增加同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成不同程度的影響。這樣企業(yè)的生產(chǎn)成本增加了，自然所擁有的利益就大打折扣。

3 離心泵方式改造方法

目前，即無(wú)泄漏又使用周期長(zhǎng)且可靠的密封裝置還沒(méi)有，有的密封效果好，但是使用周期不容樂(lè)觀(guān)，且價(jià)格還很昂貴，經(jīng)濟(jì)上是不可行的。經(jīng)過(guò)調(diào)查研究，本文采用脂代替油來(lái)。

3.1 改造方法

把離心泵原有的油放干凈，然后再往其軸承室內(nèi)注入2/3的脂，并且從軸承壓蓋處對(duì)軸承滾珠進(jìn)行涂脂。經(jīng)過(guò)運(yùn)行短時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)多臺(tái)離心泵脂變質(zhì)以及乳化。出現(xiàn)此類(lèi)情況的原因是在放干凈油之后，沒(méi)有對(duì)軸承箱以及軸承進(jìn)行清洗，致使油與脂混合，最終導(dǎo)致以上事情發(fā)生。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析與總結(jié)，最終完善了改造方法。

3.2 具體方法

（1）把軸承箱內(nèi)的油放掉，并對(duì)軸承箱以及軸承進(jìn)行清洗、晾干。

（2）把軸承兩端的軸承壓蓋以及放油孔絲堵打開(kāi)，加強(qiáng)通風(fēng)，以排除軸承箱體內(nèi)的空氣。

（3）用黃油槍把脂由加油孔向軸承箱內(nèi)加注，加到脂從兩端蓋以及放油孔擠出為止，然后上緊兩軸承端蓋及放油孔絲堵。隨后用手盤(pán)車(chē)，使脂在箱體內(nèi)分布均勻。

3.3 對(duì)軸承溫度以及振動(dòng)情況的觀(guān)測(cè)

在灌泵之后，對(duì)離心泵啟動(dòng)，開(kāi)啟出口閥門(mén)，使離心泵在正常情況下運(yùn)行，對(duì)離心泵兩端軸承的溫度以及油脂的情況進(jìn)行監(jiān)控。用紅外線(xiàn)測(cè)溫儀隨時(shí)監(jiān)測(cè)溫度。通過(guò)改造后，用測(cè)振儀對(duì)振動(dòng)位移情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，數(shù)值在0.04mm左右。對(duì)脂的油脂進(jìn)行監(jiān)控，最終結(jié)論為脂油質(zhì)良好、無(wú)變化，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常，從溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和振動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，用脂代替油是可行的，能在同類(lèi)型離心泵上推廣使用。并且降低了油的使用量，保持了泵房清潔衛(wèi)生，杜絕了由于缺油造成軸承、軸損壞事故的發(fā)生，使設(shè)備運(yùn)行完好。

4 改造后的故障及處理方法

4.1 發(fā)生的故障及問(wèn)題

經(jīng)過(guò)短期的調(diào)試以及監(jiān)測(cè)，有個(gè)別的離心泵使用效果以及運(yùn)行情況并沒(méi)有達(dá)到預(yù)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。其中包括設(shè)備本身的原因，也有里部件工作環(huán)境不滿(mǎn)足引起的。主要有以下幾個(gè)方面：

（1）改造后由于軸承箱內(nèi)充滿(mǎn)脂，軸與脂的摩擦大于與油的，故電機(jī)的負(fù)荷增加，致使電機(jī)溫度會(huì)升高5到8度。

（2）在泵運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)半月時(shí)，對(duì)其進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)油的量很小，有的甚至在發(fā)生干磨。分析得出，原因是由于脂的流動(dòng)性差，在軸承內(nèi)部脂消耗完后不能及時(shí)的補(bǔ)充過(guò)去。

（3）在通風(fēng)不好和溫度較高的區(qū)域內(nèi)，軸承的溫度會(huì)超出規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。分析得出：原因是由于脂的流動(dòng)性不好，致使溫度不能及時(shí)的傳導(dǎo)出去，而發(fā)生高溫。

4.2 對(duì)其故障及問(wèn)題的解決方法

對(duì)上述問(wèn)題，可以得出主要原因在于脂的流動(dòng)性差，不能及時(shí)的補(bǔ)充軸承內(nèi)部脂消耗后的缺陷。可以認(rèn)為只要軸承內(nèi)部有足夠的脂，就不會(huì)出現(xiàn)缺油、干磨以及溫度高等現(xiàn)象。最好的解決方法是將軸承（6206型）換成全封閉式的。軸承內(nèi)部充滿(mǎn)脂，只要在外部涂適量即可，其最短使用壽命也在兩個(gè)月以上，能夠達(dá)到生產(chǎn)以及節(jié)能降耗的要求。

5 脂的效果

脂不易泄漏，有利于離心泵軸承的，確保離心泵安全穩(wěn)定運(yùn)行，大大減少加油量和加油次數(shù)。不但節(jié)油，而且降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。具體來(lái)說(shuō)：

（1）節(jié)省油費(fèi)用。使用油脂每臺(tái)離心泵消耗為9kg/a，費(fèi)用為63元/a。而機(jī)油消耗量在骨架油封完好情況下4kg/月，費(fèi)用為200元/a。每臺(tái)泵可節(jié)約137元/a，大大降低了費(fèi)用。

（2）減少檢修費(fèi)用。骨架油封平均壽命為4個(gè)月，為更換骨架油封，每年需解體檢修3次左右，改為鋰基脂，減少人工費(fèi)。材料費(fèi)、機(jī)械費(fèi)，并避免了在檢修過(guò)程中造成設(shè)備零件的損壞。

（3）延長(zhǎng)了設(shè)備運(yùn)行周期。從振動(dòng)。溫度等方面監(jiān)測(cè)，使用脂密封性能好，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)良好，延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。

（4）改善了崗位環(huán)境。

綜述所述，用脂代替機(jī)械油，對(duì)這種轉(zhuǎn)速低、流量不大的離心泵是切實(shí)可行的，并且有著明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益，是使設(shè)備經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的一項(xiàng)有效措施。

參考文獻(xiàn)

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篇9

關(guān)鍵詞：干氣密封；輕烴泵；泄漏；改造

一、前言

裂解汽油加氫裝置C5餾分抽出泵為RPKB25-200單葉輪泵，該泵原密封采用的是單端面機(jī)械密封。C5餾分為汽油加氫裝置95～100℃餾分，其主要為C5及以下組分，屬于液態(tài)輕烴類(lèi)。該介質(zhì)為低沸點(diǎn)液體，容易汽化，而且存在低溫使材料脆化等問(wèn)題。另外由于其還有具有低粘度、高蒸汽壓等特性，在泵密封的摩擦副端面難以形成和維持連續(xù)、穩(wěn)定的液體膜，容易因流體膜汽化引起干摩擦，造成端面磨損加劇，嚴(yán)重影響密封的使用壽命。一旦離心泵單端面機(jī)械密封失效，輕烴物料極易泄漏揮發(fā)到大氣中，不僅污染環(huán)境，更存在引發(fā)重大安全事故的可能。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期對(duì)該C5餾分抽出泵操作使用及檢維修分析，總結(jié)出該類(lèi)泵機(jī)械密封失效情況如下：

1.密封在泵開(kāi)停過(guò)程中造成機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)端面間隙發(fā)生較大變化從而導(dǎo)致泄漏；

2.檢修分解失效密封后發(fā)現(xiàn)：①動(dòng)、靜環(huán)根本就沒(méi)有摩擦痕跡，即輕烴介質(zhì)在動(dòng)靜環(huán)間形成了過(guò)大的液膜反力，將密封面推開(kāi)，從而造成泄漏；②動(dòng)、靜環(huán)過(guò)度磨損，即載荷系數(shù)或彈簧比壓過(guò)大，造成密封端面不能形成液膜，從而導(dǎo)致過(guò)度磨損泄漏。

綜上，為解決該類(lèi)輕烴泵密封問(wèn)題，關(guān)鍵在于：改善液態(tài)烴泵機(jī)械密封端面條件，防止密封端面液膜汽化。

通過(guò)與改造廠(chǎng)家探討，根據(jù)泵類(lèi)型與介質(zhì)、工況，決定對(duì)該泵進(jìn)行串聯(lián)式干氣密封改造，改造方案為PLAN11+72+75。

二、密封結(jié)構(gòu)與操作系統(tǒng)

1.密封結(jié)構(gòu)

該改造方案為帶自沖洗的串聯(lián)式干氣密封。第一級(jí)為平衡型機(jī)械密封，密封介質(zhì)為C5，入口壓力：0.45MPa，出口壓力：1.02MPa，溫度：40℃，轉(zhuǎn)速：2850r/min；第二級(jí)為干氣密封，密封介質(zhì)為干凈氮?dú)猓獨(dú)鈮毫Γ?.07MPa左右。由于干氣密封端面上加工有動(dòng)壓槽[1]（槽深一般在5～10um，正常工作狀態(tài)下，流動(dòng)的氣體在兩個(gè)密封面間形成一層 2～3um厚的氣膜），只允許單向旋轉(zhuǎn)，因此，該密封只能單向運(yùn)轉(zhuǎn)。

正常情況下，機(jī)械密封作為主密封起作用，干氣密封為輔助密封。干氣密封主要作用有：

1.1提高主密封的背壓，使液態(tài)介質(zhì)能夠保持在密封端面處，主密封在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中端面形成一層液膜，從而減小了密封面的磨損，極大地延長(zhǎng)了主密封的使用壽命；

1.2當(dāng)主密封失效時(shí)，干氣密封可以起到備用密封的作用，隔離介質(zhì)與大氣，防止意外事故發(fā)生。

2.操作系統(tǒng)

干氣密封控制系統(tǒng)是干氣密封的重要組成部分[2]，它主要由密封氣過(guò)濾單元和密封氣泄漏監(jiān)測(cè)單元組成，干凈的密封氣保證密封面不受顆粒雜質(zhì)的損壞，干氣密封是以微量的氣體泄漏為代價(jià)換取其長(zhǎng)周期的使用壽命，泄漏量是否穩(wěn)定直接反映了干氣密封運(yùn)行的狀態(tài)，因此，對(duì)干氣密封的泄漏進(jìn)行監(jiān)控為設(shè)備的安全運(yùn)行提供了保障。

在串聯(lián)式干氣密封控制系統(tǒng)中，外部管網(wǎng)氮?dú)膺M(jìn)入控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)濾器、減壓閥后，為干氣密封提供穩(wěn)定、干燥、清潔的密封氣。當(dāng)主密封泄漏或氮?dú)鈮毫^(guò)低，單向閥起到防止工藝介質(zhì)反串入氮?dú)夤芫W(wǎng)的作用。進(jìn)入密封腔的氮?dú)馀c主密封泄漏的微量工藝介質(zhì)經(jīng)氣液分離器后，氣相介質(zhì)通過(guò)節(jié)流孔板排向火炬，液相介質(zhì)則留在氣液分離器，可通過(guò)視鏡觀(guān)察液體，當(dāng)貯存到一定量時(shí)打開(kāi)排液口排入排污容器，由此消除安全隱患和避免對(duì)環(huán)境造成污染。當(dāng)主密封泄漏過(guò)大時(shí)，由于限流孔板的作用，密封腔壓力上升，泄漏管線(xiàn)上的壓力表指示上升，表明密封失效。

干氣密封控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。干氣密封阻塞氣采用工業(yè)氮?dú)猓ń庸霉こ痰牡獨(dú)夤芫€(xiàn)），經(jīng)減壓閥減壓至0.2MPa做為干氣密封系統(tǒng)氣源，再經(jīng)孔板限流減壓至工作壓力0.07MPa。

三、干氣密封出廠(chǎng)試驗(yàn)

干氣密封的完成設(shè)計(jì)制造后，在成都一通科技有限公司的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了干氣密封的性能模擬試驗(yàn)。參考API682離心泵干氣密封的試驗(yàn)規(guī)程，并按此規(guī)程對(duì)干氣密封進(jìn)行性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，干氣密封具備高度的穩(wěn)定性、可靠性，泄漏量穩(wěn)定，與設(shè)計(jì)值吻合。

四、干氣密封日常操作注意事項(xiàng)

密封在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，通過(guò)密封氣系統(tǒng)可對(duì)干氣密封的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。正常情況下入口氣源壓力為0.2MPa時(shí)，出口壓力應(yīng)大致為0.07MPa。

1.若密封氣出口壓力表顯示過(guò)低，表明外側(cè)干氣密封泄漏過(guò)大；

2.若干氣密封腔出口壓力表長(zhǎng)時(shí)間顯示高于0.07MPa，達(dá)到警戒壓力0.12Mpa壓力開(kāi)關(guān)高報(bào)警，表明內(nèi)側(cè)主密封泄漏過(guò)大，可視現(xiàn)場(chǎng)情況決定是否拆機(jī)檢查；

3.若密封氣進(jìn)入管線(xiàn)壓力表顯示值過(guò)低，低于0.2Mpa，達(dá)到0.15Mpa時(shí)，表明密封氣源壓力過(guò)低，提醒操作者注意檢查氣源壓力；

4.通過(guò)收集罐的液位計(jì)觀(guān)察罐內(nèi)容積，達(dá)到一定值時(shí)液位開(kāi)關(guān)發(fā)出液位高報(bào)警，提醒操作者及時(shí)打開(kāi)閥門(mén)向指定的排污容器排放。

五、結(jié)論

1.廠(chǎng)家在設(shè)計(jì)時(shí)，采用了有限元法對(duì)干氣密封工作原理、端面槽型、結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行了研究，保證能密封具有良好的密封性和穩(wěn)定性；

2.出廠(chǎng)試驗(yàn)證明，設(shè)計(jì)制造的串聯(lián)式干氣密封能夠?qū)崿F(xiàn)密封的非接觸運(yùn)行，密封性能穩(wěn)定可靠；

3.工業(yè)運(yùn)行表明，該泵改造完成運(yùn)轉(zhuǎn)2個(gè)月，操作系統(tǒng)各工藝參數(shù)穩(wěn)定，密封性能良好，大大提高了該泵的運(yùn)轉(zhuǎn)性，徹底解決了因該泵介質(zhì)沸點(diǎn)低、容易汽化等引起的密封材料低溫脆化等問(wèn)題，消除了輕烴介質(zhì)揮發(fā)到大氣中污染環(huán)境，更防止了發(fā)生重大安全事故的可能。

參考文獻(xiàn)

[1]麥偉.串聯(lián)式干氣密封在焦化裝置液化氣泵上的應(yīng)用.石油和化工設(shè)備；2010年第13卷，52-54.

篇10

1.1 潛水泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。潛水泵是電機(jī)與水泵直聯(lián)一體潛入水中工作的提水機(jī)具，電機(jī)、水泵一體，潛入水中運(yùn)行，安全可靠。它適用于從深井提取地下水，也可用于河流、水庫(kù)等提水工程。潛水泵具有質(zhì)量輕、可移動(dòng)、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛運(yùn)用于農(nóng)田灌溉中。潛水泵按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為干式和濕式兩種。常見(jiàn)的潛水泵的外形如圖1-1所示。

1.2 潛水泵的工作原理。潛水泵一種用途非常廣泛的水處理工具。與普通的抽水機(jī)不同的是它工作在水下，而抽水機(jī)大多工作在地面上。開(kāi)泵前，吸入管和泵內(nèi)必須充滿(mǎn)液體。開(kāi)泵后，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，其中的液體隨著葉片一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，飛離葉輪向外射出，射出的液體在泵殼擴(kuò)散室內(nèi)速度逐漸變慢，壓力逐漸增加，然后從泵出口，排出管流出。在葉片中心處由于液體被甩向周?chē)纬杉葲](méi)有空氣又沒(méi)有液體的真空低壓區(qū)，液池中的液體在池面大氣壓的作用下，經(jīng)吸入管流入泵內(nèi)，液體就是這樣連續(xù)不斷地從液池中被抽吸上來(lái)又連續(xù)不斷地從排出管流出。

2 潛水泵常見(jiàn)故障及其維修措施

2.1 故障現(xiàn)象：潛水泵運(yùn)轉(zhuǎn)有異常振動(dòng)、不穩(wěn)定。主要原因：①水泵底座地腳螺栓未擰緊或松動(dòng)；②出水管路沒(méi)有加獨(dú)立支撐，管道振動(dòng)影響到水泵上；③葉輪質(zhì)量不平衡甚至損壞或安裝松動(dòng)；④水泵上下軸承損壞。維修措施：①均勻擰緊所有地腳螺栓；②對(duì)水泵的出水管道設(shè)獨(dú)立穩(wěn)固的支撐，不讓水泵的出水管法蘭承重；③修理或更換葉輪；④更換水泵的上下軸承。

2.2 故障現(xiàn)象：潛水泵不出水或流量不足。主要原因：①水泵安裝高度過(guò)高，使得葉輪浸沒(méi)深度不夠，導(dǎo)致水泵出水量下降；②水泵轉(zhuǎn)向相反；③出水閥門(mén)不能打開(kāi)；④出水管路不暢通或葉輪被堵塞；⑤水泵下端耐磨圈磨損嚴(yán)重或被雜物堵塞；⑥抽送液體密度過(guò)大或粘度過(guò)高；⑦葉輪脫落或損壞；⑧多臺(tái)水泵共用管路輸出時(shí)，沒(méi)有安裝單向閥門(mén)或單向閥門(mén)密封不嚴(yán)。維修措施：①控制水泵安裝標(biāo)高的允許偏差，不可隨意擴(kuò)大；②水泵試運(yùn)轉(zhuǎn)前先空轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)，核對(duì)轉(zhuǎn)向使之與水泵一致。使用過(guò)程中出現(xiàn)上述情況應(yīng)檢查電源相序是否改變；③檢查閥門(mén)，并經(jīng)常對(duì)閥門(mén)進(jìn)行維護(hù)；④清理管路及葉輪的堵塞物，經(jīng)常打撈蓄水池內(nèi)雜物；⑤清理雜物或更換耐磨圈；⑥尋找水質(zhì)變化的原因并加以治理；⑦加固或更換葉輪；⑧檢查原因后加裝或更換單向閥門(mén)。

2.3 故障現(xiàn)象：電流過(guò)大電機(jī)過(guò)載或超溫保護(hù)動(dòng)作。主要原因：①工作電壓中過(guò)低或過(guò)高；②水泵內(nèi)部有動(dòng)靜部件擦碰或葉輪與密封圈磨擦；③揚(yáng)程低、流量大造成電動(dòng)機(jī)功率與水泵特性不符；④抽送的密度較大或粘度較高；⑤軸承損壞。維修措施：①檢查電源電壓，調(diào)整輸電壓；②判斷磨擦部件位置，消除故障；③調(diào)整閥門(mén)降低流量，使電動(dòng)機(jī)功率與水泵相匹配；④檢查水質(zhì)變化原因，改變水泵的工作條件；⑤更換電機(jī)兩端的軸承。

2.4 故障現(xiàn)象：絕緣電阻偏低。主要原因：①電源線(xiàn)安裝時(shí)端頭浸沒(méi)在水中或電源線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)破損引起進(jìn)水；②機(jī)械密封磨損或沒(méi)安裝到位；③O型圈老化，失去作用。維修措施：①更換電纜線(xiàn)或信號(hào)線(xiàn)，烘干電機(jī)；②更換上下機(jī)械密封，烘干電機(jī)；③更換所有密封圈，烘干電機(jī)。

2.5 故障現(xiàn)象：水泵管配件滲漏。主要原因：①管道本身有缺陷，未經(jīng)過(guò)壓力試驗(yàn)；②法蘭連接處的墊片接頭未處理好；③法蘭螺栓未用合理的方式擰緊。維修措施：①有缺陷的管子應(yīng)予以修復(fù)甚至更換，對(duì)接管子的中心偏離過(guò)大的應(yīng)拆掉重排；②對(duì)準(zhǔn)后連接螺栓應(yīng)在基本自由狀態(tài)下插入擰緊，管路全部安裝完后，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)的耐壓強(qiáng)度和滲漏實(shí)驗(yàn)；③必須更換新的。