化工泵機(jī)械密封失效原因分析
(1)端面破損。機(jī)械密封密封端面的損壞形式多樣,比如動環(huán)和靜環(huán)因長時間運(yùn)轉(zhuǎn),自然磨損;機(jī)械密封摩擦副材質(zhì)選取不當(dāng),造成機(jī)械密封摩擦副磨損較快;機(jī)械密封端面在安裝過程中劃傷和磕碰造成損傷;動靜環(huán)之間有異物;碳化硅、石墨等易碎材質(zhì)的端面在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中因表面有顆?;蛟O(shè)備振動大造成破損等。因此,在機(jī)械密封選型過程中,要根據(jù)介質(zhì)的成分、溫度、壓力等綜合考慮,選擇最適合的機(jī)械密封。
(2)端面不平。機(jī)械密封有嚴(yán)格的設(shè)計(jì)要求,一般情況下,如果機(jī)械密封滿足工況使用要求的情況下,運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備長時間停用重新開啟,機(jī)械密封端面粘結(jié)有雜質(zhì)顆粒或結(jié)晶物質(zhì)時,將會導(dǎo)致機(jī)械密封泄漏,這種情況只需清理掉雜物即可,不需更換機(jī)械密封。另外部分機(jī)械密封端面不平可根據(jù)磨損情況,進(jìn)行研磨和拋光,也可繼續(xù)在現(xiàn)場使用,達(dá)到降成本的目的。
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(3)機(jī)械密封的彈簧補(bǔ)償力太低。機(jī)械密封的彈簧不起作用也是造成機(jī)械密封泄露較為多見的原因。多簧式機(jī)械密封的部分彈簧失效造成受力不均;彈簧在高溫環(huán)境中長時間運(yùn)行,彈性降低;彈簧在焦油等粘性介質(zhì)中造成黏連等均會造成彈簧的失效,從而造成設(shè)備的泄漏;密封圈長時間使用其耐磨性、抗腐蝕性、耐極冷即熱性、抗老化性能變差,造成密封圈提前發(fā)生硬化、破裂、溶解、變形等情況,進(jìn)而導(dǎo)致密封圈彈性降低或破損,引發(fā)介質(zhì)的泄漏;另外固定動靜環(huán)的防轉(zhuǎn)銷出現(xiàn)松動錯位、在使用過程中斷掉或者安裝時位置偏差較大,造成機(jī)械密封動靜環(huán)壓緊力降低,低于介質(zhì)所需的緊壓力時,會造成機(jī)械密封泄漏。
(4)機(jī)械密封材質(zhì)不符。機(jī)械密封常見的密封環(huán)主要有石墨、聚四氟乙烯、青銅、合金鋼、碳化硅等,要根據(jù)介質(zhì)選擇符合現(xiàn)場要求材質(zhì)的機(jī)械密封。如果現(xiàn)場介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng),選擇合金鋼的密封環(huán),機(jī)械密封在運(yùn)轉(zhuǎn)極短時間內(nèi),就可能失效,甚至造成損壞設(shè)備的現(xiàn)象。機(jī)械密封的密封環(huán)要求聚四氟乙烯,在安裝過程中,安裝的普通橡膠材質(zhì)密封環(huán),在運(yùn)轉(zhuǎn)中也將造成機(jī)械密封的泄漏。因此要根據(jù)介質(zhì)選擇適合的材質(zhì),一旦選擇不好,將造成頻繁的檢修,增大勞動強(qiáng)度,也導(dǎo)致成本升高。
(5)安裝質(zhì)量缺陷。在機(jī)械式密封的使用和安裝過程過程中,最重要的是注意安裝過程中保護(hù)機(jī)械密封動靜環(huán)的接觸面。機(jī)械密封端面需要用棉紗擦拭干凈,檢查機(jī)械密封端面有無崩邊、點(diǎn)坑、溝槽、劃痕、裂紋、是否光潔明亮等缺陷。機(jī)械式密封動靜環(huán)O型圈表面不得存在凹凸不平、汽泡、雜志等缺陷以及老化跡象。機(jī)械密封的端面和O型圈的加工粗糙度和行位公差是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。在泵軸、機(jī)封配套的軸套上、安裝機(jī)械密封的表面、密封端蓋內(nèi)表面需要提前涂上一層潤滑油,便于安裝,用手壓迫動環(huán)或靜環(huán)組件,組件的浮動應(yīng)無卡澀感。保證動環(huán)和軸垂直偏差尺寸等,安裝過程中,要嚴(yán)格按照安裝規(guī)范進(jìn)行,一旦檢查不到位,機(jī)械密封質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或安裝不合適,均會造成介質(zhì)泄漏,需重新拆檢費(fèi)時費(fèi)力。另外在機(jī)械密封出現(xiàn)間歇性泄漏情況時,要細(xì)致分析原因,是由于機(jī)械密封失效、操作不穩(wěn)定、軸向竄動量較大等什么原因造成的,要根據(jù)實(shí)際情況去解決,才能從根源上解決介質(zhì)泄漏的問題。
(6)設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)備最忌諱空運(yùn)轉(zhuǎn),在操作過程中,要確保先開打入口截門,防止離心泵將泵腔內(nèi)介質(zhì)抽空,導(dǎo)致泵腔內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓的情況。如果這是機(jī)械密封的彈簧力偏弱,會造成靜環(huán)脫離機(jī)械密封端蓋,且會在軸上旋轉(zhuǎn)某一角度,造成機(jī)械密封失效,引起介質(zhì)泄漏。一旦長時間空運(yùn)轉(zhuǎn),機(jī)械密封的輔助沖洗系統(tǒng)中沒有介質(zhì),該項(xiàng)設(shè)計(jì)起不到潤滑、冷卻、沖走端面雜物的作用,在密封端面形成不了液膜,造成摩擦副直接接觸摩擦,局部過熱,會導(dǎo)致機(jī)械密封端面損壞,將會加劇介質(zhì)泄漏。另外輔助系統(tǒng)內(nèi)沖洗液壓力不足、壓力不夠、沖洗位置設(shè)計(jì)不合適、沖洗液含顆粒雜質(zhì)等均會影響機(jī)械密封的密封效果。
綜上所述,從機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)、泄漏點(diǎn)分析到機(jī)械密封的失效形式,根據(jù)現(xiàn)場的使用做了適當(dāng)?shù)姆治觯瑥亩岣邔C(jī)械密封的認(rèn)識和后續(xù)的應(yīng)用。機(jī)械密封仍是一種較高的密封原件,選用得當(dāng),就能保證設(shè)備高效、安全的運(yùn)行,從而為企業(yè)帶來更多的效益。
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