SGW-G泵用机封_BL4-3机械密封_合金材质

机械密封失效实例三
1)机泵工况简介:一台单级悬臂式泵,转速2940r/min输送介质为250~260℃的苯gan,泵压力0.1~0.2MPa。
2)密封情况:密封形式为103型,动环为18-8不锈钢镶装碳化钨硬质合金,静环为石墨浸合成树脂。动静环密封圈都是4F-V型。无冲洗、急冷及其他设施。
3)运转及使用情况:据说这已是*5次更换的密封。怀疑压缩量不足,从3~4m增加到7~8m仍无效果。刚开泵密封及泵运转良好,无泄漏。运转10多分钟后开始滴漏,逐渐加大从每分钟10~20滴増加到60~70滴。
4)拆检情况:拆开后检査动静环表面光洁,无磨损痕迹,其他零件未见异常。
5)原因分析:泵启动后,密封处温度不高,密封效果良好,10多分钟后,密封处温度接近泵内介质温度(~250℃)。动环的环座材料为18-8不锈钢,其线膨胀系数为17.2x10/℃C,到工作温度时膨胀量为0.3~0.4m。而碳化钨的线膨胀系数小为(4.5~-5)×10/℃,膨胀量为0.1~0.15m。热装时过盈值不**过0.1mm。两者的过盈联接出现了间隙,镶装失效,碳化钨环松脱,介质从间面中泄漏。
6)验证:这种分析还要通过实践来验证。将动环放到烘箱中加热。到30多分钟时,烘箱内温度达到240℃,取出动环,此时环座和碳化钨已经分离。仔细观察环座和碳化钨环接合的部位有磨损的痕迹和油迹,这了热装式动环是由于环座选材不当和过盈值小而失效的。
7)改进办法:环座材料选用线膨胀系数小的材料,好是低膨胀合金4J42。由于这种材料价格昂贵,也可选择3G13不锈钢,它的价格比18-8不锈钢低,线膨胀系数又小,将近18-8不锈钢的2/3。此外,过盈值也要适当。过盈值取0.002d即可
干气密封系统是怎样控制的?
我们举一个带迷宫密封的串联密封来说明这一问题(图169)。在外密封和迷宫密封之间注入压力略**大气压的氮气。氮气进入后有两个流向,向右边的一路经外密封后泄漏出来。由于该密封两侧压差很小,所以泄漏量也很小。向左边的一路经过迷宫密封减压后,与内密封泄漏的工艺气混合放huo炬烧掉。放huo炬线路上有限流孔板、流量计、压力指示差压控制和报警。当内密封失效泄漏量时背压增加直至报警。内密封的内侧注入从压缩机出口引来的经过过滤的清洁的工艺气、由差压控制阀来调节进气压力。启动时没有工艺气用氮气来代替。过滤器的精度为2ma

千气密封基本原理是什么?
先来分析图155中的静环,在工作压力下静环受介质压力和弹簧力,此二力的作用方向是将静环紧贴在动环上,称为密封端面间的闭合力F。该力与动环是否转动无关,属流体静压力。当动环旋转时,气体由外边沿槽向内径方向流动(图157),终到达密封坝,气流遇到了阻力,提高了气体本身的压力。该压力是动环旋转产生的称为流体动压。它作用在动静环之间,力图把两者分开,称此力为开启力F。,(图158)。在某一转速下开启力和闭合力相等时即F。=F。,动静环之间保持某-间隙,两者处于平衡状态,并保持足够的气膜刚性实现非接触式密封。
气体进口被吸向中心气体被压缩压力升高

干气密封的应用参数目前达到什么水平?
目前国内外干气密封的参数水平不同,资料也有限。现将美国福乐公司的高应用参数介绍如下:速度:200m/s以下压力:低压:≤10.5MPa中压:10.5~23MPa压:~40MPa温度:-100~230℃应用参数和材料有关。例如,当摩擦副采用优zhi石墨对碳化硅时,高使用压力为10.5MPa,速度为120m/s;当静环采用碳比硅,动环采用氮化硅时压力可达23MPa,速度为200mw/s。当静环密封圈采用弹簧增强的PTFE-0形环时使用温度为-20~180℃;当静环密封圈采用弹簧增强的J形环时,使用温度可达-100~230℃。

千气密封的基本结构怎样?
用于离心压缩机的干气密封,其结构和普通泵用机械密封基本相同,也有静环、动环、弹簧和密封圈等(图155)。在密封端面间存在着气膜而不是液膜,所以可称为气体机槭密封。国外称为 Dry Gas Seal,意思是无液体润滑的气体密封,或简称为干式密封。直译成干气密封不是很确切,已经这样称呼了,也只好如此。它和普通机械密封的区别在于在动环(硬环)面上刻有螺旋槽(图156),旋转起来密静环封端面上产生流体动压,所以也称动压槽。槽的深度只有几个微米。在槽之间平台称为密封堰,它阻止了气体圆周方向的流动,可加大升压作用。在糟的内径(。)和动环内径(x)之间称为密封坝,它能保证螺旋槽产生足够的压力,还能保证密封在静止时不产生泄漏。

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。

摩擦痕迹等于密封面的宽度出现泄漏是什么原因?
摩擦痕迹等于密封面的宽度出现泄漏的现象是普遍存在的。这时密封端面有磨损的沟纹,金属环表面变色,甚至出现裂纹等缺陷。如果密封面上没有缺陷,问题可能出在其他零件上。例如,对焊接金属波纹管式密封,是否波纹管裂纹等。其他零件的失效并不**。其失效情况下面将分别讨论。

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