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摘 要:本文主要对造成双端面机械密封失效的原因进行分析,重点强调机械的系统性和科学性,论述双端面机械密封失效可能出现的危害,提出解决双端面机械密封失效的方案及优化措施,以便降低维修次数和事故发生的次数。双端面机械密封技术可以广泛的应用在不同工作中,为液体运输过程中的泄露问题更是提供了一项很好的保障功能。随着我国工业不断的发展,对于机械密封有了更为深入的研究和探讨。
关键词:双端面;机械密封;分析;研究方法;策略
我国在上个世纪六十年代才意识到机械密封的重要,由于近些年可持续发展的战略决策普遍实行导致企业不断的加强重视环保问题,使用机械密封的企业越来越重视机械的效果,本文侧重分析了双端面机械因为磨蚀、损坏、失去润滑和材料不得当匹配等方面原因造成密封失效的原因,提出一些注意事项和使用步骤。
一、双端面机械密封的原理
双端面机械密封原理,是依靠垂直在旋转轴线上的端面在补偿机构弹力与流体压力的双重作用下,加上辅助密封的配合,保持贴合而构成的防止流体泄漏的装置。双端面机械密封结构在工作时,由流体压力和弹性元件的弹力等引起的合力作用下,在密封环的端面上产生一个适当的压紧力,使得两个接触端面,动环和静环端面相互紧密的贴合,并且在两个端面之间极小的间隙中维持一层极薄的液膜,进而达到密封的目的。
双端面机械密封有两道端面密封,若是一级密封失效,二级密封仍然可密封以防止泄露。一般的双端面机械密封都需要外供密封液系统,向密封腔内引入封液进行堵封、润滑和冷却,多为循环冷却使用。密封液既可以冲洗摩擦副改善机械密封工作环境,又可以作为一级密封面是否失效的重要检测手段。
二、双端面机械密封出现失效的现象和原因
1.离心泵在不良的环境中运行
双端面机的机泵在遇到波动时会产生出泵汽蚀,当振动力度加剧,出口压力会降低,造成自动冲洗液的流量快速减少。机械密封的机泵出口会引入物料,对装置自身的冲洗会摩擦生成热量,这些热量会导致动环与静环温度上升,造成密封圈发生碳化、变形、龟裂的结果。振动还会导致机械密封配件的损坏,所以机泵在产生泵汽蚀的时候,一定要马上对外部环境进行检查处理,对内部操作进行相应调整,这样才能保证双端面机械密封系统的平稳。
(一)密封液汽化腐蚀机封造成机械密封失效
在二级密封过程中,密封液作为一种密封必备的润滑液,运用热虹吸的原理让密封液在流动冲洗过程中产生运动带走热量。夏季温度通常过高,密封液的罐体内部温度会上升导致内部热量不容易挥散出去,在密封的空间内同时存在汽体和液体,长时间的化学反应会使得橡胶材质的密封圈老化失效,最终导致液体泄漏的危险事故发生。密封液在汽化的作用下会致使机封的端面处发生断裂的现象,端面在不稳定的状态下会发出尖锐的声响。巡检人员发现任何情况都要及时处理,不留安全隐患。
1.密封端面发生磨损造成机械密封失效
当摩擦幅没有自冲洗能力的时候,将会造成端面干磨的现象,对二级密封过程来讲,间断失去密封液也会促使摩擦副发生干磨现象。或是外加的密封液质量不过关或内含杂质,都会造成机械密封失效。
2.解决双端面机械密封失效的措施
根据离心泵的进口压力数值和出口压力数值、离心泵的结构和类型、泵的磨损情况和轴向力平衡的状态等等,设置合理的离心泵密封压力数值,以下列出常用离心泵密封压力数值:
机械密封失效情况 机械密封失效措施
单级双吸式叶轮的双支承泵 两侧密封腔中的压力均等于泵入口压力。
两级双支承泵 入口端密封腔压力等于泵入口压力,出口端密封腔压力等于一级叶轮出口压力。
多级双支承泵 入口侧密封腔压力等于泵入口压力,出口侧密封腔压力根据平衡管的平衡盘和平衡鼓位置确定。
悬臂式单级泵 根据轴向力平衡状态、叶轮和泵体的口环间隙确定。
(二)规范操作工艺
在实际的操作过程中一定要保证按照规范的流程进行操作,才能使得各个工艺设备的温度、压力和组成都在相对稳定的区间内,形成汽液平衡、热量平衡和物料平衡的状态,避免机泵运行中出现超温、超压、抽空、汽蚀等问题,避免损坏机封。
1.密封液导致密封端面失效的控制措施
对密封液要进行合理的维护和使用,操作人员要确保密封液的清洁度、温度在正常的标准范围内,最好定期检测密封液的粘度、纯度等指标,保证机械密封的效果与使用寿命。当密封液含有杂质时,极易造成密封面损伤,导致密封失效泄漏,因此要严把密封液质量,避免加入不合格密封液或将杂质带入密封液。当机泵输送物料为高温时,还要选用换热器系统或采用外冲洗来降低密封液的温度,API682标准中说的很详细。
结语:
通过对双端面机械密封失效情况分析,要提供稳定的机泵运行工艺条件,选择适合的密封液,要结合实际情况制定一系列的改进措施,才能提高机械密封的使用寿命,减少机泵的检查维修次数,最大限度的降低事故发生率和泄露发生率。
参考文献
[1]李站丰,孙继锋.机械密封失效原因与改进措施[J].氯碱工业,2011(05).
[2]孙三朵.机械密封失效原因分析探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(10).
[3]岳文友.压缩机机械密封失效原因分析[J].科技传播,2011(22).
[4]黄军宜,叶均.双端面机械密封失效分析及处理[J].中氮肥,2010(01).
[5]顾红梅.双端面机械密封泄漏原因分析与对策[J].中国设备工程,2010(04).
作者简介
蔡仕雄,1970.10,性别男,民族汉,籍贯四川,学历本科,职称工程师,设备
摘 要:本文主要对造成双端面机械密封失效的原因进行分析,重点强调机械的系统性和科学性,论述双端面机械密封失效可能出现的危害,提出解决双端面机械密封失效的方案及优化措施,以便降低维修次数和事故发生的次数。双端面机械密封技术可以广泛的应用在不同工作中,为液体运输过程中的泄露问题更是提供了一项很好的保障功能。随着我国工业不断的发展,对于机械密封有了更为深入的研究和探讨。
关键词:双端面;机械密封;分析;研究方法;策略
我国在上个世纪六十年代才意识到机械密封的重要,由于近些年可持续发展的战略决策普遍实行导致企业不断的加强重视环保问题,使用机械密封的企业越来越重视机械的效果,本文侧重分析了双端面机械因为磨蚀、损坏、失去润滑和材料不得当匹配等方面原因造成密封失效的原因,提出一些注意事项和使用步骤。
一、双端面机械密封的原理
双端面机械密封原理,是依靠垂直在旋转轴线上的端面在补偿机构弹力与流体压力的双重作用下,加上辅助密封的配合,保持贴合而构成的防止流体泄漏的装置。双端面机械密封结构在工作时,由流体压力和弹性元件的弹力等引起的合力作用下,在密封环的端面上产生一个适当的压紧力,使得两个接触端面,动环和静环端面相互紧密的贴合,并且在两个端面之间极小的间隙中维持一层极薄的液膜,进而达到密封的目的。
双端面机械密封有两道端面密封,若是一级密封失效,二级密封仍然可密封以防止泄露。一般的双端面机械密封都需要外供密封液系统,向密封腔内引入封液进行堵封、润滑和冷却,多为循环冷却使用。密封液既可以冲洗摩擦副改善机械密封工作环境,又可以作为一级密封面是否失效的重要检测手段。
二、双端面机械密封出现失效的现象和原因
1.离心泵在不良的环境中运行
双端面机的机泵在遇到波动时会产生出泵汽蚀,当振动力度加剧,出口压力会降低,造成自动冲洗液的流量快速减少。机械密封的机泵出口会引入物料,对装置自身的冲洗会摩擦生成热量,这些热量会导致动环与静环温度上升,造成密封圈发生碳化、变形、龟裂的结果。振动还会导致机械密封配件的损坏,所以机泵在产生泵汽蚀的时候,一定要马上对外部环境进行检查处理,对内部操作进行相应调整,这样才能保证双端面机械密封系统的平稳。
(一)密封液汽化腐蚀机封造成机械密封失效
在二级密封过程中,密封液作为一种密封必备的润滑液,运用热虹吸的原理让密封液在流动冲洗过程中产生运动带走热量。夏季温度通常过高,密封液的罐体内部温度会上升导致内部热量不容易挥散出去,在密封的空间内同时存在汽体和液体,长时间的化学反应会使得橡胶材质的密封圈老化失效,最终导致液体泄漏的危险事故发生。密封液在汽化的作用下会致使机封的端面处发生断裂的现象,端面在不稳定的状态下会发出尖锐的声响。巡检人员发现任何情况都要及时处理,不留安全隐患。
1.密封端面发生磨损造成机械密封失效
当摩擦幅没有自冲洗能力的时候,将会造成端面干磨的现象,对二级密封过程来讲,间断失去密封液也会促使摩擦副发生干磨现象。或是外加的密封液质量不过关或内含杂质,都会造成机械密封失效。
2.解决双端面机械密封失效的措施
根据离心泵的进口压力数值和出口压力数值、离心泵的结构和类型、泵的磨损情况和轴向力平衡的状态等等,设置合理的离心泵密封压力数值,以下列出常用离心泵密封压力数值:
机械密封失效情况 机械密封失效措施
单级双吸式叶轮的双支承泵 两侧密封腔中的压力均等于泵入口压力。
两级双支承泵 入口端密封腔压力等于泵入口压力,出口端密封腔压力等于一级叶轮出口压力。
多级双支承泵 入口侧密封腔压力等于泵入口压力,出口侧密封腔压力根据平衡管的平衡盘和平衡鼓位置确定。
悬臂式单级泵 根据轴向力平衡状态、叶轮和泵体的口环间隙确定。
(二)规范操作工艺
在实际的操作过程中一定要保证按照规范的流程进行操作,才能使得各个工艺设备的温度、压力和组成都在相对稳定的区间内,形成汽液平衡、热量平衡和物料平衡的状态,避免机泵运行中出现超温、超压、抽空、汽蚀等问题,避免损坏机封。
1.密封液导致密封端面失效的控制措施
对密封液要进行合理的维护和使用,操作人员要确保密封液的清洁度、温度在正常的标准范围内,最好定期检测密封液的粘度、纯度等指标,保证机械密封的效果与使用寿命。当密封液含有杂质时,极易造成密封面损伤,导致密封失效泄漏,因此要严把密封液质量,避免加入不合格密封液或将杂质带入密封液。当机泵输送物料为高温时,还要选用换热器系统或采用外冲洗来降低密封液的温度,API682标准中说的很详细。
结语:
通过对双端面机械密封失效情况分析,要提供稳定的机泵运行工艺条件,选择适合的密封液,要结合实际情况制定一系列的改进措施,才能提高机械密封的使用寿命,减少机泵的检查维修次数,最大限度的降低事故发生率和泄露发生率。
参考文献
[1]李站丰,孙继锋.机械密封失效原因与改进措施[J].氯碱工业,2011(05).
[2]孙三朵.机械密封失效原因分析探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2011(10).
[3]岳文友.压缩机机械密封失效原因分析[J].科技传播,2011(22).
[4]黄军宜,叶均.双端面机械密封失效分析及处理[J].中氮肥,2010(01).
[5]顾红梅.双端面机械密封泄漏原因分析与对策[J].中国设备工程,2010(04).
作者简介
蔡仕雄,1970.10,性别男,民族汉,籍贯四川,学历本科,职称工程师,设备