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无论何种密封,对密封件都有一个共同的要求,即:严密、泄漏量要少;可靠、使用寿命长;结构简单而紧凑;维修方便;成本低;价格便宜;互换性好。对于化工机械密封来说但实际并非如此,其原因通常在于存在着密封不可能克服的偶然工况,其中包括:化工解析密封的质量存在问题;人为误差(机器运行操作错误);安装误差;冲洗系统失效;工况的急剧波动等。
机械失效原因分析
1、冲洗
由于化工机械本身的工作特点,动环和静环端面的相互摩擦,将不断产生摩擦热,使摩擦副内温度升高,给化工机械造成以下影响:①摩擦副内液膜蒸发、汽化造成干摩擦;②摩擦副内液膜粘度下降,润滑情况差;③摩擦副介质蒸汽压增加,从而产生泄漏;④加速介质的腐蚀作用;⑤辅助密封圈老化,失去弹性,甚至分解;⑥动静环产生变形。
机械密封为了消除摩擦热的影响,保证密封正常工作,延长使用寿命,必须采取适应化工机械不同介质条件的冷却方法,使端面间有液膜存在,起到润滑作用,这是化工机械能正常工作的基本条件。介质内含有悬浮颗粒及杂质的化工机械,由于固体颗粒进入摩擦副,使动静环剧烈磨损、静环密封圈失去浮动、弹簧失去弹性造成密封失效,因此采取净化后的清洁液体或蒸汽对摩擦副进行冲洗或采取过滤的办法将介质中的颗粒及杂质除去,以保证化工机械正常运转。
常见的因冲洗而造成化工机械失效的情况有:冲洗液管道过滤器堵塞导致冲洗液流量不足;由于缺失过滤器,使冲洗液中含有的杂质进入密封面;冲洗液管道无止逆阀导致工艺液体逆行进入冲洗液管道,使冲洗液中杂质颗粒增加,导致使用此冲洗液的化工机械失效。
2、静密封失效
静密封点泄漏多数是由于密封圈的缺陷造成,如密封圈尺寸差太大或本身有伤、老化变质等。只要设计(结构和材料选择)正确,密封圈做过仔细检查,及仔细安装静密封是可以保证质量的。化工机械国产化初期,发生过因O形圈选材失误而造成的化工机械失效。
3、动密封点失效
理论上影响动密封效果的主要有以下几方面:①介质影响:介质压力愈高泄漏量会愈多;粘度低的介质较粘度高的易泄漏:带颗粒和易结垢的介质比干净稳定的易泄漏。②轴的影响:一般来说,轴愈粗则密封面愈宽即对垂直偏差愈敏感,故愈易泄漏;轴在运转中愈易摆振,则愈易泄漏;转速愈高愈易泄漏。③密封结构:最重要的是密封的浮动性,浮动性最好的波纹管密封效果最好,用四氟塑料密封圈效果差。④密封端面在制造和安装质量中以端面平直度与转轴轴线的垂直度最为重要。
4、振动偏大
化工器械密封振动偏大,最终导致失去密封效果。但化工器械密封振动偏大的原因往往不是化工器械密封本身的原因,泵的其它零部件是产生振动的根源,如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大、出现气蚀现象等原因。
无论何种密封,对密封件都有一个共同的要求,即:严密、泄漏量要少;可靠、使用寿命长;结构简单而紧凑;维修方便;成本低;价格便宜;互换性好。对于化工机械密封来说但实际并非如此,其原因通常在于存在着密封不可能克服的偶然工况,其中包括:化工解析密封的质量存在问题;人为误差(机器运行操作错误);安装误差;冲洗系统失效;工况的急剧波动等。
1、冲洗 由于化工机械本身的工作特点,动环和静环端面的相互摩擦,将不断产生摩擦热,使摩擦副内温度升高,给化工机械造成以下影响:①摩擦副内液膜蒸发、汽化造成干摩擦;②摩擦副内液膜粘度下降,润滑情况差;③摩擦副介质蒸汽压增加,从而产生泄漏;④加速介质的腐蚀作用;⑤辅助密封圈老化,失去弹性,甚至分解;⑥动静环产生变形。
机械密封
为了消除摩擦热的影响,保证密封正常工作,延长使用寿命,必须采取适应化工机械不同介质条件的冷却方法,使端面间有液膜存在,起到润滑作用,这是化工机械能正常工作的基本条件。介质内含有悬浮颗粒及杂质的化工机械,由于固体颗粒进入摩擦副,使动静环剧烈磨损、静环密封圈失去浮动、弹簧失去弹性造成密封失效,因此采取净化后的清洁液体或蒸汽对摩擦副进行冲洗或采取过滤的办法将介质中的颗粒及杂质除去,以保证化工机械正常运转。
常见的因冲洗而造成化工机械失效的情况有:冲洗液管道过滤器堵塞导致冲洗液流量不足;由于缺失过滤器,使冲洗液中含有的杂质进入密封面;冲洗液管道无止逆阀导致工艺液体逆行进入冲洗液管道,使冲洗液中杂质颗粒增加,导致使用此冲洗液的化工机械失效。
2、静密封失效 静密封点泄漏多数是由于密封圈的缺陷造成,如密封圈尺寸差太大或本身有伤、老化变质等。只要设计(结构和材料选择)正确,密封圈做过仔细检查,及仔细安装静密封是可以保证质量的。化工机械国产化初期,发生过因O形圈选材失误而造成的化工机械失效。
3、动密封点失效 理论上影响动密封效果的主要有以下几方面:①介质影响:介质压力愈高泄漏量会愈多;粘度低的介质较粘度高的易泄漏:带颗粒和易结垢的介质比干净稳定的易泄漏。②轴的影响:一般来说,轴愈粗则密封面愈宽即对垂直偏差愈敏感,故愈易泄漏;轴在运转中愈易摆振,则愈易泄漏;转速愈高愈易泄漏。③密封结构:最重要的是密封的浮动性,浮动性最好的波纹管密封效果最好,用四氟塑料密封圈效果差。④密封端面在制造和安装质量中以端面平直度与转轴轴线的垂直度最为重要。
4、振动偏大 化工器械密封振动偏大,最终导致失去密封效果。但化工器械密封振动偏大的原因往往不是化工器械密封本身的原因,泵的其它零部件是产生振动的根源,如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大、出现气蚀现象等原因。
化工机械密封泄露的维修
现在我国还在稳步发展中,每一个领域在这样的大前提下发展的都比较好。化工行业也是其中的一个领域,虽然目前我国化工设备已在不断升级,但是维护过程却存在一定问题。而其中影响较大、出现事故较为严重的问题之一是机械密封问题。因此简要分析了化工机械泄密渗漏的维修。
机械密封论文:化工机械密封技术1
机械密封论文 学院:化工与能源学院 专业:热能与动力工程 姓名:司世盟 学号: 20090390215 化工机械密封技术 摘要 : 结合化工机械的特点 ,探讨化工机械密封失效的危害和原因 ,结合工作 实践探讨化工机械密封失效的改善对策和措施。 关键词 : 化工机械 ;密封 无论何种密封 ,对密封件都有一个共同的要求 ,即:严密、泄漏量要少 ;可靠、使用 寿命长 ;结构简单而紧凑 ;维修方便 ;成本低 ;价格便宜 ;互换性好。对于化工解析密 封来说 ,泄漏量一般可控制在 0.2~3mL;使用寿命一般可达一年以上。理论上大 多数化工解析密封 ,当磨损率较小且在流体动力润滑条件下运行时 ,则意味着密封 应该是永远耐用的 ,但实际并非如此 ,其原因通常在于存在着密封不可能克服的偶 然工况 ,其中包括 :化工解析密封的质量存在问题 ;人为误差 (机器运行操作错误 ); 安装误差 ;冲洗系统失效 ;
进行化工机械密封的时候要坚持密封可靠、使用寿命长、方便维修以及泄漏量少等原则,确保密封效果满足使用要求。随着机械化生产水平的提高,化工机械设备的密封效果已经成为衡量其综合水平的重要因素,特别是化工企业机械密封效果的状况直接关系着企业设备的稳定状况和产品的质量,以及企业的安全生产。因此,加强对化工机械设备密封技术的研究尤为重要。
一、机械密封工作原理
机械密封工作原理是在补偿弹性构件和流体压力的作用下,在平面摩擦副的贴合面之间形成一层液体薄膜,配以辅助密封达到端面密封的效果。这层液体薄膜起到了平衡动压力、静压力和润滑的作用。机械密封是依靠固定在泵轴上动环和固定在泵壳上的静环,动、静环的两端面间在弹簧力作用下保持紧密贴合接触,达到阻漏的密封装置。在化工行业多用于各类泵、釜、压缩机等设备的旋轴的端面密封。
二、机械密封中存在的问题
(一)长期磨损导致密封泄漏。机械设备在运行阶段会不断的摩擦,进而就会造成机械的磨损,影响密封部件的完整性,导致密封效果受到影响,因此在进行化工材料泄漏原因分析的时候,可以参考设备密封部位磨损的情况进行。如果化工生产过程中,出现了泄漏现象,就会造成部件的磨损情况出现差异,这是因为运行良好的零部件磨损痕迹相对较为均匀,而泄漏情况出现后磨损痕迹就会发生变化,因此,可以根据磨损情况判断泄漏与密封本身之间的影响关系。与此同时,假如密封装置安装时没有安装到位,就会使得安装细节处存在轻微的偏差,这就可能由于本身安装的问题引发泄露现象,这种情况下如果密封的位置不发生旋转或运动,就不会产生磨损痕迹,但是泄漏问题从安装完成开始就已经存在了。
(二)动密封点失效而导致的泄漏问题。动密封点失效的原因大致包含密封结构、轴的影响以及介质的影响、密封的端面四方面因素。1、密封的结构:影响密封效果的因素包含密封的浮动性,一般情况下,密封浮动性较高的材料密封效果也会相对较高,通常使用的四氟塑料密封圈在浮动性方面就比较差,其密封效果也是同类密封材料中最差的。2、轴的影响:轴的影响因素主要包括轴的粗细和运动两方面:首先,轴的粗细程度要与密封面相符合,如果粗细程度不满足使用要求,就可能会因为粗细的偏差引发泄露;其次,在设备运转过程中,轴可能会随着设备的运转而转动,如果摆动幅度较大就可能会引发泄露,与此同时,如果转动的速度越快,就越有可能加重泄露的风险。3、介质的影响:介质的粘度与颗粒程度是影响泄露的关键因素,如果是易结垢且带颗粒的介质,其引发泄露的概率较大,或者粘度较低的颗粒也会容易造成泄露,但是如果是干净的介质并且粘度较高就不会容易出现泄漏问题。与此同时,介质压力的大小也是影响泄露的重要因素,要控制好压力的大小,尽量保障压力不能太高。4、密封的端面问题:密封的端面直接影响着化工机械设备的密封效果,所以在安装时应保持密封端面的平直度和垂直度。
(三)冲洗原因导致泄漏发生。冲洗之后可能会造成化工机械的密封效果变弱,形成这种情况的原因可以考虑以下几点:过滤器由于冲洗形成堵塞导致冲洗液流量不足;没有过滤器,致使冲洗液中的杂质进入密封面;冲洗液管道逆阀使工艺液体流进管道,增加颗粒和悬浮物,致使化工机械失效。
(四)其它原因。1、泵入口堵塞,有抽空现象、汽蚀现象严重、泵体长时间憋压,导致密封破坏;2、冷却水、润滑油由于冷却系统管路堵塞、损坏等故障,致使供应不足或中断,从而导致密封破坏;3、启泵前未按照操作规程将泵体排空、盘车,导致密封破坏;4、密封腔内有空气,导致密封破坏;5、有化学腐蚀性强和颗粒介质通过吞化系统进入摩擦副,导致动、静环的密封端面损坏;6、人为操作不当、机械故障,其它设备(例如各种保护)误动作,导致密封破坏;7、突然停电或外因停机,导致密封破坏。
三、优化运行提高密封效果
(一)计划检修。充分利用每年两次的春、秋检,保证机械密封在检修间隔期内的正常运行,实现密封严密可靠,从而保证化工机械的使用效率和效益。
(二)做好对机械设备的冲洗。进行化工机械设备冲洗的时候,要清楚冲洗工作通常包含两种类型,即工作介质的工艺液的冲洗和自冲洗。出现化工机械泄漏的原因之一就是冲洗过程中使用的介质没有达到冲洗规定的要求,如果对冲洗介质没有进行严格的审查或者对冲洗时所用设备的选择不严格,可能会引发泄露,因此要注重对冲洗介质和设备的选用,加大检查力度;在对冲洗设备进行保管的时候,还应该注重对相关设备的检查,及时清理设备中生成的污垢,确保清洗设备的卫生程度满足使用要求,最大程度的减少可能引发泄露的因素。
(三)技术革新。根据设计要求及时进行新旧密封更新,利用密封拆修的时机组织技术人员学习,积极改良设备,优化运行,不断革新技术,提高化工机械设备的密封效果。
四、结语
尽管化工中先进技术和设备的使用越来越普遍,增强了设备的可靠性,但是机械设备的密封效果仍然是化工企业运行的重要支撑,特别是机械密封技术的可靠程度直接影响着设备的使用。