? ? ? ?高溫高壓鍋爐加水泵機械密封是否正常直接關(guān)系到設(shè)備的穩(wěn)定安全運行,當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時,我們有必要引起足夠重視,一方面要在運行中加強監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)異常情況,并采取有效措施,防止事故的擴大,另一方面,對設(shè)備缺陷嚴(yán)重的、泄漏量大的、得不到有效解決的,就必須及時停機、進(jìn)行更換,以確保設(shè)備故障不發(fā)展、不衍生。

? ? ? ?本機組鍋爐加水泵機械密封在機組啟動后前后兩次發(fā)生泄漏,并隨著機組參數(shù)增大,泄漏量也隨之增加,其泄漏主要發(fā)生在為動、靜環(huán)間密封之間,后均進(jìn)行停機解體檢查,并進(jìn)行更換機械密封。

? ? ? ?①第一次給水泵停機隔離,進(jìn)行解體,發(fā)現(xiàn)動靜環(huán)之間的密封面已破壞,并在內(nèi)部腔室發(fā)現(xiàn)鐵粒雜質(zhì),進(jìn)行更換。分析認(rèn)為原因如下：

? ? ? ?1)泵組進(jìn)出口管道沖洗:由于濾網(wǎng)后不參加沖洗,其雜質(zhì)本身就在管道內(nèi)部,在泵組啟動后,進(jìn)入機械密封腔室,導(dǎo)致密封面磨損破壞。

? ? ? ?2)泵體內(nèi)部本身就存在雜質(zhì),泵組啟動后,進(jìn)入機械密封腔室,導(dǎo)致密封面磨損破壞。

? ? ? ?②第二次:給水泵停機隔離,進(jìn)行解體,解體檢查動靜環(huán)之間的密封面,其接觸面基本良好,后對動環(huán)壓板測量,發(fā)現(xiàn)其已產(chǎn)生塑性變形,據(jù)此可判斷:由于動環(huán)壓板變形,導(dǎo)致動環(huán)緊力不足而松動,從而發(fā)生密封泄漏。

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? ? ? 高溫高壓鍋爐加水泵機械密封泄漏失效原因分析與判斷

? ? ? ?1、泄漏主要發(fā)生的部位

? ? ? ?①軸與軸套之間的密封裝配結(jié)合面。

? ? ? ?②軸套與動環(huán)之間的密封裝配結(jié)合面。

? ? ? ?③靜環(huán)與動環(huán)之間密封裝配結(jié)合面。

? ? ? ?④靜環(huán)座與對靜環(huán)之間的密封裝配結(jié)合面。

? ? ? ?⑤泵體與密封端蓋之間的密封裝配結(jié)合面。

? ? ? ?2、機械密封失效導(dǎo)致泄漏原因

? ? ? ?1）端面潤滑膜破壞失效

? ? ? ?①端面密封載荷過大從而使密封腔室缺少潤滑介質(zhì),此時啟動泵密封端面產(chǎn)生干摩擦。

? ? ? ?②介質(zhì)溫度偏高,其壓力變化過程中的突低于其對應(yīng)飽和蒸汽壓力,從而使端面的液膜發(fā)生閃蒸現(xiàn)象,導(dǎo)致缺失潤滑,產(chǎn)生干摩擦。

? ? ? ?③冷卻水突然中斷,使端面液膜破壞,產(chǎn)生干摩擦。

? ? ? ?2）設(shè)備腐蝕或選型不符造成的失效

? ? ? ?①密封面點蝕、蝕透等。

? ? ? ?②不銹鋼部套件的晶間腐蝕

? ? ? ?③金屬波紋管、彈簧等的破裂。

? ? ? ?④摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系數(shù)大、彈簧比壓過大等。

? ? ? ?3）部套件超溫運行造成的失效

? ? ? ?①石墨炭化:在使用過程中,如果石墨環(huán)一旦超過許用溫度(一般在-105-250℃)時,其表面會析出樹脂,摩擦面附近樹脂會發(fā)生炭化,當(dāng)有粘結(jié)劑時,會發(fā)泡軟化,使密封面泄漏增加,密封失效。

? ? ? ?②輔助密封件(如氟橡膠、乙丙橡膠、全橡膠)在超過許用溫度后,將會迅速老化、龜裂、變硬失彈。

? ? ? ?4）雜質(zhì)進(jìn)入密封端面造成的失效

? ? ? ?介質(zhì)中雜質(zhì)顆粒進(jìn)入摩擦副端面,產(chǎn)生局部點摩擦,使密封端面發(fā)生磨損、破壞,從而導(dǎo)致失效、泄漏。備注:密封面間隙的不合理、機械密封不平衡、密封端面液膜閃蒸造成端面打開而使固體顆粒進(jìn)入密封面,導(dǎo)致產(chǎn)生機械密封失效。

? ? ? ?5）因安裝或設(shè)備造成的機械密封失效

? ? ? ?①密封環(huán)端面不平整或安裝損傷,接觸不良。

? ? ? ?②密封腔端面與軸垂直度不符合要求。

? ? ? ?③密封圈漏裝,或與實物不符,或密封圈存在損傷,或未壓緊。

? ? ? ?④密封環(huán)端面之間存在雜物。

? ? ? ?⑤密封環(huán)V型密封圈方向安裝錯誤。

? ? ? ?⑥多彈簧長度不一致,或單彈簧不垂直,導(dǎo)致彈簧力不均勻。

? ? ? ?3、故障的分析判斷

? ? ? ?1）靜態(tài)泄漏分析

? ? ? ?機械密封安裝完畢后進(jìn)行靜態(tài)注水檢查,一是根據(jù)泄漏量的大小判斷其泄漏故障機理:泄漏量較小時,一般可定性動環(huán)或靜環(huán)密封圈故障;泄漏量較大時,一般可定性為動、靜環(huán)摩擦副間存在故障。二是根據(jù)手動盤車泄漏變化情況判斷泄漏故障:手動盤車設(shè)備轉(zhuǎn)子檢查,若泄漏量無明顯變化,一般可定性判斷為故障存在靜、動環(huán)密封圈部位;如泄漏量變化明顯,一般可定性判斷為故障存在動、靜環(huán)摩擦副部位。三是根據(jù)介質(zhì)泄漏形態(tài)判斷:介質(zhì)泄漏沿設(shè)備呈軸向噴射狀,一般可定性為動環(huán)密封圈存在故障、失效;如介質(zhì)泄漏呈向四周噴射或從冷卻孔中漏或噴出狀,一般可定性為靜環(huán)密封圈存在故障、失效。

? ? ? ?2）動態(tài)運行泄漏故障分析

? ? ? ?設(shè)備試運轉(zhuǎn)過程,機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后,一般可定性為動靜環(huán)摩擦副損傷、破壞導(dǎo)致。摩擦副密封失效、損傷故障形成因素主要如下

? ? ? ?①設(shè)備軸向竄動量、振動超標(biāo)或操作的不穩(wěn)定,一是密封腔內(nèi)壓力變化導(dǎo)致密封周期性泄漏,二是對摩擦副產(chǎn)生磨損、損傷。

? ? ? ?②動靜環(huán)與軸套間形成水垢、腐蝕,導(dǎo)致彈簧失彈而不能補償密封面的磨損。

? ? ? ?③操作不當(dāng)或設(shè)備運行工況不良,如產(chǎn)生氣蝕、憋壓等非正常運行狀態(tài),設(shè)備產(chǎn)生較大軸向力,從而使動、靜環(huán)接觸面分離。

? ? ? ?④機械密封安裝過程其壓縮量過大,從而導(dǎo)致摩擦副端面產(chǎn)生磨損、損傷。

? ? ? ?⑤靜環(huán)密封圈安裝過程間隙大、過松,當(dāng)動環(huán)軸向浮動時,靜環(huán)與靜環(huán)座分離。

? ? ? ?⑥動環(huán)密封圈過緊,彈簧無法自動調(diào)整動環(huán)軸向浮動位置。

? ? ? ?⑦工作介質(zhì)中存在的顆粒狀雜質(zhì)進(jìn)入摩擦副,導(dǎo)致動、靜環(huán)密封端面磨損、損傷。

? ? ? ?⑧機械設(shè)計選型不恰當(dāng),如密封端面的比壓設(shè)計過低,密封材質(zhì)選材不恰當(dāng),如冷縮性較大等,機械過早或短時間出現(xiàn)老化、損壞。

? ? ? ?3）設(shè)備停運后再次啟動泄漏分析

? ? ? ?泵在停運后再次啟動時發(fā)生泄漏,一般主要為摩擦副所附介質(zhì)凝固、結(jié)晶,導(dǎo)致摩擦副結(jié)垢、彈簧形成腐蝕或阻塞而失效,從而產(chǎn)生泄漏。

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? ? ? 高溫高壓鍋爐加水泵機械密封防泄漏相關(guān)措施

? ? ? ?1、機械密封安裝防泄漏要點

? ? ? ?①壓蓋端面間隙均勻,一般不大于0.05毫米。

? ? ? ?②壓蓋與軸(軸套)配合間隙(同心度),偏差一般不大于0.02毫米。

? ? ? ?③彈簧壓縮量根據(jù)規(guī)定要求,一般要求誤差小于200毫米。

? ? ? ?④動環(huán)安裝后進(jìn)行活動檢查確保其移動靈活,動環(huán)回彈靈活。

? ? ? ?2、啟動前的準(zhǔn)備工作及注意事項

? ? ? ?①設(shè)備啟動前靜態(tài)泄漏檢查,檢查密封是否有泄漏現(xiàn)象。

? ? ? ?②確保運行水質(zhì),在設(shè)備啟動前對設(shè)備進(jìn)出管道沖洗,避免顆粒雜質(zhì)進(jìn)入機械密封。

? ? ? ?3、運轉(zhuǎn)注意事項

? ? ? ?①設(shè)備運行壓力調(diào)整應(yīng)平緩,避免突變,以減少工況惡劣條件對設(shè)備產(chǎn)生過大應(yīng)力。

? ? ? ?②冷卻水系統(tǒng)加強巡檢,確保冷卻水正常投運和其冷卻效果