離心泵機(jī)械密封，單端面機(jī)械密封和雙端面密封

日期：2020-03-23 13:59:23   信息來源：江蘇冠裕 點(diǎn)擊：0

　　機(jī)械密封是離心泵密封泄漏的主要形式，機(jī)械密封，單端面機(jī)械密封及雙端面密封有什么不同，在使用機(jī)械密封時(shí)如何延長密封壽命呢，為什么有些用戶能使用很長時(shí)間，有些用戶使用幾個(gè)月甚至更短呢?機(jī)械密封(mechanical seal)是由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。

　　一、機(jī)械密封結(jié)構(gòu)(典型結(jié)構(gòu)原理見圖)主要由靜止環(huán)(靜環(huán))

　　1、旋轉(zhuǎn)環(huán)(動(dòng)環(huán))

　　2、彈性元件

　　3、彈簧座

　　4、緊定螺釘

　　5、旋轉(zhuǎn)環(huán)輔助密封圈

　　6、靜止環(huán)輔助密封圈

　　等元件組成，防轉(zhuǎn)銷7固定在壓蓋9上以防止靜止環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　機(jī)械密封具有密封性能可靠、泄漏量小、使用壽命長、功率損耗少和適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其適用于高轉(zhuǎn)速、高壓差的工作條件和昂貴或有毒及強(qiáng)腐蝕性的工藝介質(zhì)。同時(shí)，機(jī)械密封又是設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)之一。為延長其使用壽命，除了選擇恰當(dāng)?shù)哪Σ粮辈牧虾秃线m的端面比壓外，正確的安裝和維修也可起到重要的作用。本文通過日常檢修的實(shí)踐，分析了機(jī)械密封失效泄漏的主要原因，總結(jié)出了如何延長機(jī)械密封使用壽命的方法。

　　二、機(jī)械密封失效泄漏的原因分析

　　1、化工設(shè)備中使用的機(jī)械密封種類繁多，型號(hào)各異，但主要泄漏點(diǎn)有五處：

　　a、軸套與軸間的密封;

　　b、動(dòng)環(huán)與軸套間的密封;

　　c、動(dòng)、靜環(huán)間密封;

　　d、對(duì)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封;

　　e、密封端蓋與泵體間的密封。

　　2、機(jī)械密封的密封圈失效也是密封泄漏主要原因

　　動(dòng)靜環(huán)密封圈裝配歪斜;與密封圈相配合的軸或軸套表面光潔度不夠，或配合尺寸過小;密封圈與密封介質(zhì)發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)，腐蝕變形、老化等，均可導(dǎo)致泄漏。

　　3、裝配不當(dāng)導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏

　　在裝配機(jī)械密封前機(jī)封組件清洗不潔凈，組件碰傷或劃傷;裝配不到位;彈簧裝偏、緊固螺釘沒緊固;拆卸時(shí)損壞等，都是機(jī)械密封提前失效的原因。

　　4、機(jī)械密封選型設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的機(jī)封泄漏

　　由于在化工裝置中工藝介質(zhì)特性的多樣性，機(jī)械密封設(shè)計(jì)選用不當(dāng)，使密封端面比壓偏小、偏大或密封材質(zhì)冷縮性較大等，易使機(jī)械密封失效而導(dǎo)致其泄漏。

　　5、動(dòng)靜環(huán)端面磨損導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏

　　不管哪種類型的機(jī)械密封，主要的特點(diǎn)即密封面為垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面，也就是將易泄漏的軸向密封改為不易泄漏的端面密封。所以，機(jī)械密封失效的主要形式是靜、動(dòng)環(huán)之間的磨損失效。動(dòng)、靜環(huán)端面摩擦副主要靠彈簧推力來壓緊， 阻止泄漏。動(dòng)、靜環(huán)壓得越緊越不易泄漏，但其間的摩擦力也隨之增大，動(dòng)、靜環(huán)接觸端鏡面在較大摩擦力的作用下會(huì)很快磨損后失效泄漏。

　　6、工藝條件不穩(wěn)定和安裝不良導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏

　　工藝條件不穩(wěn)定和安裝不良造成的振動(dòng)、設(shè)備抽空汽化瞬間斷流都會(huì)導(dǎo)致機(jī)械密封動(dòng)靜環(huán)之間的液膜破壞，使機(jī)械密封在無潤滑條件下“干態(tài)”運(yùn)行，密封環(huán)溫度迅速上升，有的直接燒毀，有的當(dāng)泵恢復(fù)正常工作狀態(tài)時(shí)被急劇冷卻，形成熱沖擊而碎裂。沖洗流體與沖洗條件不良也會(huì)形成熱沖擊，導(dǎo)致密封環(huán)出現(xiàn)徑向裂紋，加劇動(dòng)靜環(huán)的磨損失效。同時(shí)，當(dāng)石墨環(huán)超過使用溫度，其表面會(huì)析出晶體，在溫度較高的摩擦副附近發(fā)生炭化，其微粒進(jìn)入摩擦副使動(dòng)靜環(huán)急劇磨損失效。

　　三、解決措施：延長機(jī)械密封使用壽命應(yīng)采取以下措施和檢修方法。

　　1、彈簧壓縮量調(diào)整

　　調(diào)整彈簧的壓縮量就是調(diào)整機(jī)械密封的端面比壓，關(guān)系到密封性能及使用壽命的重要參數(shù)，與密封的結(jié)構(gòu)型式、彈簧大小和介質(zhì)壓力有關(guān)。端面比壓過大將損壞摩擦副;比壓過小則易泄漏，往往由廠家給定一個(gè)適合的范圍，一般按3～6kg/cm2取值。彈簧的自由長度A，彈簧剛度K(產(chǎn)生單位壓縮量時(shí)承受的載荷)，規(guī)定要求的比壓P，這些都是廠家給定的參數(shù)。壓縮后尺寸為B，則P/(A-B)=k，得出B=A-P/k，這就是彈簧安裝壓縮后的尺寸。如果彈簧安裝后的尺寸過大，可在彈簧座與彈簧之間增加調(diào)整墊的厚度，尺寸過小則減少調(diào)整的厚度，調(diào)整墊的厚度用千分尺量取。

　　2、靜環(huán)密封圈松緊

　　靜環(huán)密封圈基本處于靜止?fàn)顟B(tài)，相對(duì)較緊密封效果會(huì)好些，但過緊將導(dǎo)致：一是引起靜環(huán)密封因過度變形，影響密封效果;二是靜環(huán)材質(zhì)以石墨居多，一般較脆，過度受力易引起碎裂;三是安裝、拆卸困難，易損壞靜環(huán)。因此，靜環(huán)的內(nèi)徑一般比軸徑大1～2mm ，密封圈的松緊程度以涂上潤滑劑后能以雙手用力壓入為準(zhǔn)。手能較輕壓入則太松，雙手用力壓不進(jìn)則太緊。

　　3、動(dòng)環(huán)密封圈松緊

　　動(dòng)環(huán)密封圈過緊有害無益，一是加劇密封圈與軸套間的磨損，過早泄漏;二是增大了動(dòng)環(huán)軸向調(diào)整、移動(dòng)的阻力，在工作狀況變化頻繁時(shí)無法適時(shí)進(jìn)行調(diào)整;三是彈簧過度疲勞易損壞;四是使動(dòng)環(huán)密封圈變形，影響密封效果。為保證動(dòng)環(huán)的浮動(dòng)性，其內(nèi)徑比軸徑大0.5～1mm，用以補(bǔ)償軸的振動(dòng)與偏斜，但間隙不能太大，否則會(huì)使動(dòng)環(huán)密封圈卡入而造成機(jī)械密封機(jī)械性能的破壞。密封圈的松緊程度以涂上潤滑劑后能以一只手用力壓入為準(zhǔn)。

　　4、密封新舊拆換

　　相對(duì)而言，使用新機(jī)械密封的效果好于舊的，但新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí)，配合尺寸誤差較大會(huì)影響密封效果。在聚合性和深透性介質(zhì)中，靜環(huán)如無過度磨損(當(dāng)密封面出現(xiàn)裂紋、掉角、劃痕、麻點(diǎn)、飛邊及偏磨，劃痕、麻點(diǎn)貫穿整個(gè)密封端面時(shí)稱為過度磨損)，還是不更換為好。因?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體，起到了較好的密封作用。

　　5、拆修

　　機(jī)械密封一旦出現(xiàn)泄漏，先不急于拆修，有時(shí)密封可能沒有損壞，只需調(diào)整工作狀況或適當(dāng)調(diào)整密封就可消除泄漏。如調(diào)整彈簧的壓縮量、消除運(yùn)行設(shè)備的振動(dòng)、清除使彈簧失彈的水垢及動(dòng)、靜環(huán)摩擦副上的水垢等。這樣既避免浪費(fèi)又解決了實(shí)際問題同時(shí)還可以驗(yàn)證自己的故障判斷能力，積累維修經(jīng)驗(yàn)提高檢修質(zhì)量。