Основные распространенные причины неисправностей механических уплотнений

Механическое уплотнение представляет собой устройство для предотвращения утечки жидкости, которое состоит, по меньшей мере, из одной пары торцевых поверхностей, перпендикулярных оси вращения, под действием давления жидкости, силы упругости (или магнитной силы) механизма компенсации и взаимодействия вспомогательного уплотнения. придерживаться и относительно скольжения.

Конструкция механического уплотнения состоит в основном из следующих элементов:

1. Стационарное кольцо (стационарное кольцо)

2. Вращающееся кольцо (подвижное кольцо)

3. Эластичный элемент

4. Пружинное сиденье

5. Установочный винт

6. Поворотное кольцо вспомогательного уплотнительного кольца

7. Стационарное кольцо вспомогательного уплотнительного кольца

Штифт, предотвращающий вращение, закреплен на сальнике, чтобы предотвратить вращение неподвижного кольца.

Механическое уплотнение обладает преимуществами надежного уплотнения, малой утечки, длительного срока службы, меньших потерь мощности и широкого диапазона применения. Он широко используется в различных технических областях, особенно в рабочих условиях высокой скорости, высокого перепада давления и дорогих, токсичных и высококоррозионных технологических сред. В то же время, механическое уплотнение является одним из самых слабых звеньев оборудования.

Чтобы продлить срок службы, в дополнение к выбору правильного материала пары трения и правильного удельного давления на торцевой поверхности, правильная установка и обслуживание также могут играть важную роль.

В этой статье, посредством практики ежедневного технического обслуживания, анализируются основные причины повреждения механического уплотнения и утечки. 

Анализ причин повреждения и утечки механического уплотнения

Существуют различные типы и модели механических уплотнений, используемых в химическом оборудовании, но есть пять основных точек утечки:

① Уплотнение между втулкой вала и валом;

② Уплотнение между подвижным кольцом и втулкой вала;

③ Уплотнение между динамическими и статическими кольцами;

④ Уплотнение между неподвижным кольцом и седлом неподвижного кольца;

⑤ Уплотнение уплотнения между торцевой крышкой и корпусом насоса.

Утечка механического уплотнения, вызванная износом торца динамического и статического кольца

Независимо от того, какой тип механического уплотнения, главная особенность заключается в том, что поверхность уплотнения перпендикулярна оси вращения, то есть осевое уплотнение, которое легко протекает, заменяется на концевое уплотнение, которое непросто протечь. Следовательно, основной формой повреждения механического уплотнения является разрушение статического и динамического колец. Конечные пары трения динамического и статического колец в основном сжимаются пружиной, чтобы предотвратить утечку. Чем плотнее динамические и статические кольца, тем меньше вероятность их утечки, но трение между ними также увеличивается. Поверхности контакта динамических и статических колец быстро изнашиваются под действием большого трения и, в конце концов, не протекают.

Утечка в механическом уплотнении из-за нестабильных условий процесса и неправильной установки

Вибрация, вызванная нестабильными технологическими условиями и некачественным монтажом, а также мгновенное отключение оборудования откачки и испарения приведут к повреждению жидкостной пленки между динамическим и статическим кольцами торцового уплотнения, что приведет к «сухой» работе торцового уплотнения. при условии отсутствия смазки. Температура уплотнительного кольца будет быстро повышаться, некоторые из них сразу сгорят, а некоторые резко остынут, когда насос вернется в нормальное рабочее состояние, что приведет к тепловому удару и фрагментации. Плохая промывочная жидкость и условия также вызовут термический удар, что приведет к радиальным трещинам в уплотнительном кольце и увеличению износа динамических и статических колец. В то же время, когда температура графитового кольца превышает температуру эксплуатации, кристалл будет осаждаться на поверхности графитового кольца, а вблизи пары трения с более высокой температурой будет происходить науглероживание, и частицы будут попадать в пару трения, чтобы динамическое и статическое кольцо быстро изнашиваются.

Неисправность уплотнительного кольца механического уплотнения также является основной причиной утечки уплотнения.

Сборка уплотнительного кольца динамического и статического колец выполнена изогнутой; недостаточно обработки поверхности вала или втулки с уплотнительным кольцом или слишком маленький соответствующий размер; физическая или химическая реакция между уплотнительным кольцом и уплотняющей средой, коррозия, деформация, старение и т. д. могут привести к утечке.

Утечка в механическом уплотнении из-за неправильной сборки

Перед сборкой механического уплотнения чистка компонентов механического уплотнения не чистая, компоненты повреждены или поцарапаны; сборка не на месте; пружинный узел смещен, крепежные винты не закреплены; механическое уплотнение повреждено во время разборки и т. д., что является причиной раннего выхода из строя механического уплотнения.

Утечка механического уплотнения, вызванная неправильным выбором и конструкцией механического уплотнения

Из-за разнообразия характеристик технологической среды на химическом заводе, неправильного выбора конструкции механического уплотнения, малого и большого коэффициента давления торца уплотнения или большой усадки материала уплотнения очень легко вызвать повреждение и утечку механического уплотнения.

Решения

В соответствии с приведенным выше анализом, следующие меры и методы обслуживания должны быть приняты для продления срока службы механического уплотнения.

Регулировка сжатия пружины

Регулировка степени сжатия пружины заключается в регулировании удельного давления торца торцевого уплотнения, которое связано с важными параметрами производительности и срока службы уплотнения, а также с типом конструкции уплотнения, размером пружины и средним давлением. Если удельное давление на торец слишком велико, пара трения будет повреждена; если удельное давление слишком мало, его легко утечь, поэтому производитель обычно дает подходящий диапазон, обычно 3-6 кг / см2. Свободная длина пружины a, жесткость пружины K (нагрузка, которую нужно выдерживать при создании сжатия блока), а также определенное удельное давление P - все параметры задаются изготовителем. Когда сжатый размер равен B, тогда p / (ab) = k, а B = AP / K, который представляет собой сжатый размер пружинной установки. Если размер пружины после установки слишком велик, толщину регулировочной прокладки можно увеличить между посадочным местом пружины и пружиной. Если размер слишком мал, толщина регулировочной площадки может быть уменьшена. Толщина регулировочной прокладки измеряется микрометром.

Герметичность подвижного кольца уплотнительного кольца

Вредно и бесполезно, что уплотнительное кольцо подвижного кольца слишком туго. Во-первых, это усугубит износ между уплотнительным кольцом и втулкой вала и вызовет преждевременную утечку; во-вторых, это увеличит сопротивление осевой регулировке и движению подвижного кольца, которое невозможно отрегулировать во времени, когда условия работы часто меняются; в-третьих, пружина будет легко повреждена из-за чрезмерной усталости; в-четвертых, это приведет к деформации уплотнительного кольца подвижного кольца и повлияет на эффект уплотнения. Чтобы обеспечить плавучесть подвижного кольца, его внутренний диаметр на 0,5-1 мм больше диаметра вала, который используется для компенсации вибрации и отклонения вала, но зазор не должен быть слишком большим, в противном случае уплотнение кольцо подвижного кольца будет зажато, а механическое уплотнение будет повреждено. Герметичность уплотнительного кольца должна подвергаться давлению одной рукой после нанесения смазки.

Герметичность статического кольца уплотнительного кольца

Статическое кольцевое уплотнение находится в основном в статическом состоянии, и эффект уплотнения лучше, если он относительно плотный, но слишком плотный, что приведет к: во-первых, статическое кольцевое уплотнение будет чрезмерно деформировано, что повлияет на эффект уплотнения; во-вторых, материал статического кольца в основном представляет собой графит, который обычно является хрупким, и чрезмерное напряжение легко приведет к фрагментации; в-третьих, его сложно установить и разобрать, что легко повредит статическое кольцо. Следовательно, внутренний диаметр статического кольца обычно на 1-2 мм больше диаметра вала, и после нанесения смазки герметичность уплотнительного кольца зависит от давления обеих рук. Если рука будет слегка нажата, она будет слишком свободной; если рука не может быть сильно нажата, она будет слишком тугой.

Замена старого и нового уплотнения

Условно говоря, эффект от использования нового механического уплотнения лучше, чем старое, но если выбор качества или материала нового механического уплотнения неправильный, ошибка размера фитинга будет влиять на эффект уплотнения. В полимеризуемых и глубоко проницаемых средах, если нет чрезмерного износа статического кольца (когда уплотняющая поверхность трескается, роняется, царапается, покрывается пятнами, вспыхивает и эксцентрично изнашивается, а точки царапин и пятен проникают через всю поверхность уплотнения, это называется чрезмерным износом), его лучше не заменять. Поскольку статическое кольцо долгое время находится в статическом состоянии в седле статического кольца, полимер и примеси осаждаются в целом, что играет лучшую герметизирующую роль.

ремонт

После утечки механического уплотнения не спешите разбирать и ремонтировать его. Иногда печать не может быть повреждена. Только отрегулируйте рабочие условия или отрегулируйте уплотнение должным образом, чтобы устранить утечку. Например, отрегулируйте величину сжатия пружины, устраните вибрацию работающего оборудования, удалите шкалу, которая заставляет пружину терять свою эластичность, и шкалу на парах трения динамических и статических колец. Таким образом, он может не только избежать потерь, но и решить практические проблемы. В то же время, он может проверять свою способность определять ошибки и накапливать опыт обслуживания для улучшения качества обслуживания.