CDMF机封 轻型卧式多级离心泵 CHL-16/BSF4机械密封

没有冲洗或冲洗中断时易出现哪些故障?
冲洗是一种控制温度延长机械密封寿命的较有效措施。理论上讲摩擦副运转中产生的摩擦热,要通过冲洗的液体导走,以保持摩擦副的温度不至过高,密封面间的液膜不汽化,密封才能稳定工作。这对提高密封的可靠性和延长使用寿命都是有利的。但是有些泵的密封没有冲洗或冲洗中断,短时间内看不出什么弊端,长期使用会发现一些问题。
摩擦热不能及时导走,摩擦副温度高,密封端面间易汽化,工作不稳定,易失效
机械杂质存入密封腔中,易进入密封端面,出现沟纹而失效;
泵叶轮内汽蚀或泵抽空时,易损伤密封
当密封腔内出现少量汽化现象时,很易发展成汽蚀,使密封遭受严重损坏,如果有自冲洗或注入式冲洗则可避免密封的损坏;
有些备用泵长期不运转,密封腔内淤塞,致使盘车不动。
机械密封失效实例四
1)泵及介质有关情况:某炼油厂生产装置的1台两级双支承离心泵,介质为温度320~340℃的减压渣油,泵人口压力约0.3MPa,出口压力为2.2MPa。
2)密封情况:该泵采用单端面密封,外供冲洗油(API682冲洗方案32)。密封为焊接金属波纹管密封,型号为DBM8SB。静环材料为石墨装在与波纹管相联的环座上。
动环为碳化钨。经计算载荷系数为0.67。人口端冲洗油压力0.5~0.6MPa,出口端冲洗油压力1.2MPa,冲洗油为90℃左右的蜡油。用低压蒸汽作急冷。
3)运转及使用情况:该泵为连续运转,一开一备。泵运转平稳良好,性能满足生产要求。端(**)密封性能较好,无明显泄漏。后端密封虽然也测量不出泄漏量,但是在密封和后轴承箱表面积存了黑乎乎一片油。这是由于密封泄漏出来的油,被冷却蒸汽雾化了,又被电机的冷却风吹送到泵轴承箱表面,日积月累形成了一片黑油。说明后密封的泄漏比前密封大,泵就这样坚持运转。也发生过泵的轴承损坏和抱轴的事故。这是由于密封的冷却蒸汽很难控制。蒸汽开小了怕泄漏的油堵塞波纹管,只好开的稍大些,时间久了蒸汽窜到轴承箱中凝结成水,导致轴承损坏。
4)密封拆检情况:运转4-10个月就要拆泵,有时是处理密封,有时是更换轴承。拆开的密封没发现有明显的失效现象。波纹管有很轻的堵塞,不影响弹性。硬质合金环有很轻的摩擦痕迹,石鞶环表面的磨损略重于硬质合金环。在这种情况下前密封运转时看不出明显的泄漏。
5)原因分析:一台泵的两端密封完全相同,采用同样的冲洗油和冷却蒸汽,拆检情况也没有很大的差别,而两端的泄漏量却差的较大,使我们百思不得其解,讨论多次也找不出。过了很长时间又提出了这个问题。有人怀疑是镶装石墨环的环座材料选择错了。因为石墨是脆性材料,强度又低和环座镶装的过盈值远不能**像硬质合金那样大。为了确保镶装的质量、环座的材料应选用4.J42,它和石墨的线膨胀系数几乎相等。如果环座选用18-8或3G13,在工作温度下,镶装失效,肯定要发生泄漏。于是对环座的材料进行了分析。采用光谱分析,测量结果是高镍铁合金,不含有铬的成分。说明环座材料是4J42,并非是铬镍不锈钢。又采用对比的方法对泵两端密封的工作条件进行了比较。同一台泵、同样的介质、同样的冲洗油、同样的温度,所不同的仅仅是压力。端冲洗油压力为0.5~0.6MPa,出口端冲洗油的压力为约1.2MPa。压力大会使波纹管和密封端面变形。受外压波纹管,压力大时会发生直径收缩变形,由于密封用的波纹管两端刚性大(与钢环焊接),产生的变形小,而波纹管中间变形大。另一方面,石墨环本身在外压力作用下要产生変形,两者累计的结果,造成了密封端面为收敛形,液膜厚度,易泄漏。
6)验证:收敛形密封端面是密封环表面的内边缘接触而外边缘不接触,检查了拆检下来的石墨环,恰好是靠内径处的端面有摩擦痕迹。由此使人联想到波纹管密封允许使用压力是多少,还要看具体结构和尺寸以及密封环材料等因素希望对此课题展开研究和讨论。

泵故障主要原因:
操作波动
1.密封系统故障29%
2.维修质量差22%
3.操作波动频繁209%密封,
4.备件质量差13%
这些泵的轴封94%采用机械密封,有少部分采用填料密封。机械密封中主要是焊接金属波纹管结构,其中96%为单端面密封,其余为双端面密封。单端面密封寿命为半年到两年,平均寿命为一年。双端面密封寿命为半年到五年,平均为一年半到两年。摩擦副组合情况见表39。采用的设施情况见表40。

原因分析
由于此次密封改造受密封腔体尺寸限制,密封轴套厚度较薄,担心紧定螺钉太过使力易造成轴套变形。在部分批次的机封装配过程中,因紧定螺钉未充分拧紧或运输途中松动,加之在高温环境易出现热松动,紧定螺钉在离心力的作用下慢慢退出、并与外侧密封压盖内壁随机碰擦生热,故将其打磨成光亮的圆球体;同时,由于紧定螺钉松动,外侧密封波纹管座与机封轴套无法固定出现相对旋转,致使安装在波纹管座内槽中的全氟眯橡胶密封圈扭断,即外侧密封失效,导致储罐中的白油外漏。
改进措施:
在紧定螺钉对应的轴套位置处增设沉孔,确保外侧密封波纹管座上的紧定螺钉能拧紧在机封轴套沉孔中,避免密封波纹管座与机封轴套出现相对旋转,保护全氟眯橡胶密封圈的正常使用。
在现场开泵前,按照泵旋转方向尽量多盘车几圈,保证防转销与静环上的防转槽边贴合,减小启动泵时防转销对静环的冲击,避免静环尾部凹槽处崩边。
操作时将Plan32外冲洗压力及Plan53A储罐压力分别按照要求的数值来调节压力值,确保串联机封在标准的外部环境中保持良好的工作状态。
6)改进效果:
改进后未发生外侧密封泄漏,高温串联式波纹管机械密封及系统运行正常。

干气密封有哪些特点?
1)干气密封是一种非接触式密封,动静环被气膜隔开。当动环旋转时只存在气体之间的摩擦,消耗的功率远小于液体之间的摩擦。试验表明,干气密封消耗的功率仅为湿式密封(机械密封和浮环密封)的5%左右。此外,系统消耗的能量也很少,所以说干气密封又是一种节能型
密封
2)基于干气密封的力平衡原理,它又是一种自动平衡式密封。
3)鉴于动静环之间存在一个微小的间隙(2~4um),该间隙两侧又存在一定的压差,摩擦副始终存在着一定的泄漏量(尽管泄漏量很微小)。但是,通过一定的措施,可以做到压缩机内的介质对大气的泄漏量为零。
4)干气密封从投资、运行费、维护费以及占地面积都明显的**湿式密封。因此,干气密封的前景是好的。特别是在高压高速工况干气密封的优点较**。干气密封作为一项新技术,正在逐步取代湿式密封。其缺点是结构复杂,技术难度大,要求制造和安装的精
度高。此外;必须采用阻塞气(隔离气),并且需经精细的滤网过滤,否则会影响使用寿命。

安装和使用方面的原因
①静环端面和轴中心线不垂直;
②动静环不同心;
③弹簧压缩量太大,端面比压大;
④冲洗量过大、静环冲出缺口;
⑤没有冲洗,传动座内淤塞,弹簧不能补偿
⑥冲洗用的过滤器堵塞,摩擦副温度升高
①在有冷却的自冲洗中,因冷却器结垢,冷却能力下降,摩擦副温度升高
⑧对依靠密封箱夹套冷却的高温泵密封中,密封箱结水垢,摩擦副温度升高
⑨多组分的介质中轻组分増加,如液态烃中的C2含量增加0介质含固体颗粒或易结晶,使密封面磨损;
①急冷水选择不当而结垢,磨损静环,也可能使动环失去补偿能力;
②发生汽蚀或抽空时密封立刻失效;③振动过大,使密封寿命大大缩短。

控制压力指通过密封系统对机械密封的工作压力进行控制。例如，釜用机械密封系统通常常有储罐、增压罐等器件，以实现这一目的。 控制压力对于密封腔隔离流体压力需**密封介质压力的双端面机械密封十分重要，在逐级降的串联机械密封中，需借助密封系统参与维持密封流体的压差。

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