机械密封是一种防止流体泄漏的装置,由至少一对垂直于旋转轴的端面在液压,补偿机构的弹力(或磁力)和辅助密封的共同作用下组成。保持粘性并相对滑动。

机械密封的常见常见故障原因2

机械密封结构主要由以下要素组成:

1.固定环(stationary ring)

2.旋转环(动环)

3.弹性元件

4.弹簧座

5.固定螺丝

6.旋转环辅助密封圈

7.固定环辅助密封圈

防转销固定在压盖上,以防止固定环旋转。

机械密封具有密封性能可靠,泄漏少,使用寿命长,功率损耗小,适用范围广的优点。它被广泛用于各个技术领域,特别是在高速,高压差和昂贵,有毒和高腐蚀性工艺介质的工作条件下。同时,机械密封是设备最薄弱的环节之一。

为了延长其使用寿命,除了选择正确的摩擦副材料和正确的端面比压力外,正确的安装和维护也起着重要的作用。

本文通过日常维护实践,分析了机械密封失效和泄漏的主要原因。 

机械密封失效和泄漏的原因分析

化工设备中使用的机械密封的类型和型号多种多样,但主要有五个泄漏点:

①轴套与轴之间的密封;

②动环与轴套之间的密封;

③动环与静环之间的密封;

④固定环和固定环座之间的密封;

⑤密封端盖和泵体之间的密封件。

机械密封的常见常见故障原因3

动静环端面磨损引起的机械密封泄漏

无论哪种机械密封,其主要特征是密封面垂直于旋转轴,也就是说,将易于泄漏的轴向密封变为不易泄漏的端部密封。因此,机械密封失效的主要形式是静态和动态环之间的磨损失效。动环和静环的端部摩擦副主要通过弹簧推力压缩,以防止泄漏。动环和静环越紧,泄漏的可能性就越小,但它们之间的摩擦力也会增加。动环和静环的接触表面在大摩擦力的作用下会迅速磨损,最终无法泄漏。

由于不稳定的工艺条件和错误的安装而导致的机械密封泄漏

工艺条件不稳定和安装不良引起的振动,以及设备抽空、汽化的瞬间断开,都会导致机械密封动、静环之间液膜的破坏,从而使机械密封运行“干”。在无润滑的情况下。密封环的温度会迅速升高,有的直接燃烧,有的在泵恢复正常工作状态时急剧冷却,形成热冲击和碎裂。不良的冲洗液和条件还会引起热冲击,导致密封圈产生径向裂纹,增加动、静环的磨损失效。同时,当石墨环的温度超过使用温度时,石墨环表面会析出晶体,在温度较高的摩擦副附近会发生碳化,颗粒会进入摩擦副内部,使动环和静环磨损很快。

机械密封的密封圈失效也是密封泄漏的主要原因

动,静环密封圈的组装是歪斜的;与密封圈配套的轴或套的表面光洁度不够,或配套尺寸过小;密封圈与密封介质之间的物理或化学反应,腐蚀,变形,老化等都可能导致泄漏。

组装不当导致机械密封泄漏

机械密封组装前,清洁机械密封部件不干净,部件有擦伤或刮伤;装配体不到位;弹簧组件有偏压,紧固螺钉未紧固。机械密封在拆卸等过程中损坏,这都是机械密封过早失效的原因。

机械密封件的选择和设计不当会导致机械密封件泄漏

由于化工厂工艺介质特性的多样性,机械密封设计的选择不当,密封端面的压力比小或大或密封材料的收缩大,很容易引起机械密封失效和泄漏。

解决方案

根据以上分析,应采取以下措施和维护方法,以延长机械密封的使用寿命。

弹簧压缩调整

调节弹簧的压缩量是为了调节机械密封端面的比压力,这与密封性能和使用寿命的重要参数以及密封的结构类型,弹簧尺寸和中压有关。如果端面的比压力太大,则摩擦副将损坏。如果比压过小,则容易泄漏,因此制造商通常会给出合适的范围,一般为3-6kg / cm2。弹簧的自由长度,弹簧刚度K(在产生单位压缩时承受的负载)和规定的比压力P都是制造商提供的参数。当压缩尺寸为B时,则p /(ab)= k,并且B = AP / K,这是弹簧安装的压缩尺寸。如果安装后弹簧的尺寸太大,则可以在弹簧座和弹簧之间增加调节垫的厚度。如果尺寸太小,则可以减小调节垫的厚度。调节垫的厚度应使用千分尺测量。

动环密封圈的密封性

动环的密封环太紧是有害且无用的。首先,它会加重密封环和轴套之间的磨损并引起过早泄漏。其次,会增加动环轴向调整和运动的阻力,在工作条件频繁变化时无法及时调整。第三,由于过度疲劳,弹簧很容易损坏。第四,会使动环的密封圈变形,影响密封效果。为了保证动环的浮动性,其内径要比轴径大0.5-1mm,用于补偿轴的振动和挠度,但间隙不能太大,否则密封动环的环将被夹紧,并且机械密封的机械性能将受到损害。密封环的密封性应在施加润滑剂后承受一只手的压力。

静环密封圈的密封性

静环密封件基本上处于静止状态,如果相对紧则密封效果会更好,但过紧会导致:首先,静环密封件会过度变形,从而影响密封效果。其次,静环材料主要是石墨,通常是脆性的,过大的应力容易导致破碎。第三,安装和拆卸困难,很容易损坏静环。因此,静环的内径通常比轴径大1-2mm,并且密封环的密封性在施加润滑剂后会受到双手的压力。如果可以轻轻地按入手,那会太松;如果无法用力按入手,则会太紧。

新旧印章更换

相对而言,使用新的机械密封的效果要好于旧的机械密封,但是当新的机械密封的质量或材料选择不正确时,配件尺寸误差会影响密封效果。在可聚合的深渗透性介质中,如果静环上没有过度磨损(当密封表面破裂,掉落,刮擦,麻点,飞边和偏心磨损,且刮伤和麻点贯穿整个密封面时,则为称为过度磨损),最好不要更换它。由于静环在静环座中长时间处于静止状态,因此聚合物和杂质整体沉积,从而起到更好的密封作用。

机械密封的常见常见故障原因4

大修

机械密封一旦泄漏,请勿急于拆除和修理。有时密封可能不会损坏。只有调整工作条件或适当调整密封件才能消除泄漏。例如,调整弹簧的压缩量,消除运行设备的振动,去除使弹簧失去弹性的秤,以及动静环的摩擦副上的秤。这样,不仅可以避免浪费,而且可以解决实际问题。同时可以验证其故障判断能力,积累维修经验,提高维修质量。