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离心泵机械密封失效泄漏问题解决与分析

未知 2022-02-09 13:37
    离心泵基本采用机械密封形式密封,磁泵采用静密封隔离套密封机械密封种类繁多,型号不同,但泄漏点主要有五个:轴套与轴之间的密封;动态环与轴套之间的密封;动态环与静态环座之间的密封;密封端盖与泵体之间的密封。无论是离心泵还是磁泵,液体泄漏都是造成事故的重要因素,分析解决密封故障泄漏问题;
 
    1.试运行中的泄漏。
 
    泵机械密封经静态试验后,高速旋转产生的离心力会抑制介质的泄漏。因此,在排除轴间和端盖密封故障后,机械密封泄漏基本上是由于运动。静环摩擦副损坏。
 
    摩擦副密封失效的主要因素有:
 
    1.操作过程中,由于抽空.气蚀.憋压等异常现象,导致轴向力大,使动.静环接触面分离;
 
    2.机械密封时压缩量过大,导致摩擦副端面严重磨损.擦伤;
 
    3.动环密封圈过紧,弹簧无法调节动环的轴向浮动;
 
    4.静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静环脱离静环座;
 
    5.工作介质中有颗粒状物质,操作中进人摩擦副,探伤动.静环密封端面;
 
    6.设计选择错误,密封端面低于压力或密封材料冷缩。上述现象经常出现在试运行中,有时可以通过适当调整静环座来消除,但大多数需要重新拆卸和更换密封。
 
    2、安装静态试验时,泄漏机械密封安装调试后,一般应进行静态试验,观察泄漏量。如果泄漏量较小,则主要是动环或静环密封圈存在问题;当泄漏量较大时,则表示移动。静环摩擦副之间存在问题。在初步观察泄漏量的基础上,手动盘车观察。如果泄漏量没有明显变化,则是安静的。如果动环密封圈有问题;如果盘车时泄漏量发生明显变化,则可以确定为移动。静环摩擦副存在问题;如果泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈大多存在问题。如果泄漏介质向周围喷射或从水冷却孔泄漏,则主要是静环密封圈故障。此外,泄漏通道也可以同时存在,但一般有主次差异。只要仔细观察,熟悉结构,就能正确判断。
 
 
    三.两个密封端面失去润滑膜造成的故障:
 
    1.由于端面密封载荷的存在,当密封腔缺乏液体时,启动泵会产生干摩擦;
 
    2.介质低于饱和蒸汽压力,使端面液膜闪蒸,失去润滑;
 
    3.如果介质是挥发性产品,当机械密封冷却系统结垢或堵塞时,由于端面摩擦和旋转元件搅拌液体产生热量,介质饱和蒸汽压升高,介质压低于饱和蒸汽压。
 
    4.机械密封因腐蚀而失效:
 
    1.密封面点蚀,甚至穿透。
 
    2.由于碳化钨环与不锈钢座焊接,使用中不锈钢座易产生晶间腐蚀;
 
    3.在应力和介质腐蚀的共同作用下,焊接金属波纹管.弹簧等易破裂。
 
    五、密封端面磨损造成的密封故障:
 
    1.机械密封的平衡也也影响密封的磨损。一般来说,平衡β=75%左右是合适的。β-75%,虽然磨损减少,但泄漏增加,密封面打开的可能性增加。对于高负荷(高PV值)的机械密封,由于端面摩擦热较大,β一般采用65%~70%。对于低沸点烃类介质,由于温度对介质气化摩擦热的影响,β最好采用80%~85%。
 
    2.摩擦副使用的材料耐磨性差。摩擦系数大。端面压力过大(包括弹簧压力)会缩短机械密封的使用寿命。常用材料按耐磨性排列:碳化硅-碳石墨。硬质合金-碳石墨。陶瓷-碳石墨。喷涂陶瓷-碳石墨。氮化硅陶瓷-碳石墨。高速钢-碳石墨。堆焊硬质合金-碳石墨。
 
    3.对于含有固体颗粒介质的固体颗粒,密封面进入固体颗粒是密封故障的主要原因。固体颗粒进入摩擦副端面,使密封磨损剧烈,故障。合理的密封间隙、机械密封的平衡、密封端面液膜的闪蒸是端面打开和固体颗粒进入的主要原因。
 
    6.机械密封泄漏是由于安装、运行或设备本身造成的误差造成的。
 
    主要表现在以下几个方面:
 
    1)移动.静环接触面不均匀,安装时损坏.损坏;
 
    2)移动.静环密封圈尺寸错误.损坏或未压紧;
 
    3)静环表面有异物;
 
    4)移动.静环V型密封圈方向装反,或安装时反侧;
 
    5)轴套泄漏,密封圈未安装或压力不足;
 
    6)弹簧力不均匀,单弹簧不垂直,多弹簧长度不同;
 
    7)密封腔端面与轴垂直度不够;
 
    8)轴套上密封圈活动处有腐蚀点。
 
    B.设备运行时,机械密封泄漏的主要原因有:
 
    1)泵叶轮轴向运动量超标,转轴周期性振动,工艺操作不稳定,密封腔内压力变化频繁,导致密封周期性泄漏;
 
    2)摩擦副损伤或变形,不能跑合造成泄漏;
 
    3)密封圈材料选择不当,膨胀失弹;
 
    4)大弹簧转向错误;
 
    5)设备运行时振动过大;
 
    6)静环与轴套之间形成水垢,使弹簧无法补偿密封面磨损;
 
    7)密封环开裂等。
 
    C.泵停止一段时间后再启动时发生泄漏,主要是由于摩擦副附近介质的凝固.结晶,摩擦副上有水垢.弹簧腐蚀.阻塞和失弹。
 
    1.热裂是一种常见的失效现象,如高温油泵,如油渣泵、回炼油泵、经常减压塔底泵等。在密封面上,由于干摩擦。冷却水突然中断,杂质进入密封面。当清空时,会导致环的径向裂纹;
 
    2.石墨碳化是使用碳-石墨环时密封故障的主要原因之一。在使用中,如果石墨环超过允许温度(一般为-105~250℃),其表面会沉淀树脂,摩擦面附近的树脂会碳化。当有粘合剂时,会发泡软化,增加密封面泄漏,密封失效;
 
    3.辅助密封件(如氟橡胶.乙丙橡胶.全橡胶)在超过允许温度后会迅速老化.开裂.变硬失弹。目前使用的柔性石墨耐高温.耐腐蚀性好,但弹性差。而且容易开裂,安装时容易损坏。
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