機(jī)械密封使用及維護(hù)

1、2022-2-31機(jī)械密封使用及維護(hù)榆林煉油廠專用稿件主講人：許斌2013-8-15 2022-2-32目錄目錄 機(jī)械密封原理及分類機(jī)械密封常用沖洗方案機(jī)械密封安裝注意事項(xiàng)機(jī)械密封失效案例分析2022-2-33 第一部分機(jī)械密封原理及分類機(jī)械密封是一種流體旋轉(zhuǎn)機(jī)械機(jī)械密封是一種流體旋轉(zhuǎn)機(jī)械的軸封裝置。比如離心泵、離的軸封裝置。比如離心泵、離心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。心機(jī)、反應(yīng)釜和壓縮機(jī)等設(shè)備。由于傳動(dòng)軸貫穿由于傳動(dòng)軸貫穿在在設(shè)備設(shè)備內(nèi)外內(nèi)外，這樣，軸與設(shè)備之間存在一個(gè)這樣，軸與設(shè)備之間存在一個(gè)圓周間隙，設(shè)備中的介質(zhì)通過(guò)圓周間隙，設(shè)備中的介質(zhì)通過(guò)該間隙向外泄漏，因此必須有該間隙向外泄漏，因此必

2、須有一個(gè)阻止泄漏的軸封裝置。軸一個(gè)阻止泄漏的軸封裝置。軸封的種類很多，現(xiàn)如今機(jī)械密封的種類很多，現(xiàn)如今機(jī)械密封是最主要的軸封方式。封是最主要的軸封方式。機(jī)械密封的定義機(jī)械密封的定義 由至少一對(duì)垂由至少一對(duì)垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力（或磁償機(jī)構(gòu)彈力（或磁力）的作用以及輔力）的作用以及輔助密封的配合下，助密封的配合下，保持貼合并相對(duì)滑保持貼合并相對(duì)滑動(dòng)而構(gòu)成的防止流動(dòng)而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。又體泄漏的裝置。又稱為稱為“端面密封端面密封”。磨擦副磨擦副輔助密封輔助密封彈性元件彈性元件扭矩傳遞元件扭矩傳遞元件防轉(zhuǎn)元件防轉(zhuǎn)元件輔助密封輔助密封輔助密封

3、輔助密封緊固件緊固件機(jī)械密封的基本元件：機(jī)械密封的基本元件：1 1、摩擦副；、摩擦副； 2 2、彈性元件；、彈性元件；3 3、輔助密封件；、輔助密封件；4 4、傳動(dòng)件；、傳動(dòng)件；5 5、防轉(zhuǎn)件；、防轉(zhuǎn)件；6 6、緊固件、緊固件機(jī)械密封的泄漏途徑機(jī)械密封的泄漏途徑1 1）、密封副密封面處）、密封副密封面處泄漏；泄漏；2 2）、靜環(huán)與壓蓋的輔）、靜環(huán)與壓蓋的輔助密封處泄漏助密封處泄漏3 3）動(dòng)環(huán)與軸（或軸套）動(dòng)環(huán)與軸（或軸套）的輔助密封處泄漏；的輔助密封處泄漏；4 4）、壓蓋與密封箱體）、壓蓋與密封箱體之間的泄露；之間的泄露；5 5）、軸套與軸密封處）、軸套與軸密封處泄漏；泄漏；1 1、按密封端面

4、接觸狀態(tài)分類：、按密封端面接觸狀態(tài)分類：接觸式密封與非接觸式密封接觸式密封與非接觸式密封接觸式密封：接觸式密封：密封面微凸體接觸的機(jī)械密封，密封面間隙密封面微凸體接觸的機(jī)械密封，密封面間隙h=0.51umh=0.51um。普通的機(jī)械密封均。普通的機(jī)械密封均屬接觸式機(jī)械密封。屬接觸式機(jī)械密封。非接觸式機(jī)械密封：非接觸式機(jī)械密封：指密封面微凸體不接觸的機(jī)械密封，密封面間隙指密封面微凸體不接觸的機(jī)械密封，密封面間隙h2umh2um，對(duì)于流體靜壓密封，對(duì)于流體靜壓密封h1.5umh1.5um2 2、按介質(zhì)泄漏方向：按介質(zhì)泄漏方向：介質(zhì)在密封端面的泄露方向與離心力介質(zhì)在密封端面的泄露方向與離心力的方向相

5、反的密封稱為內(nèi)流式機(jī)械密的方向相反的密封稱為內(nèi)流式機(jī)械密封封特點(diǎn)：泄漏量較外流式小特點(diǎn)：泄漏量較外流式小介質(zhì)在密封端面的泄露方向與離心力介質(zhì)在密封端面的泄露方向與離心力的方向相同的密封稱為外流式機(jī)械密的方向相同的密封稱為外流式機(jī)械密封封特點(diǎn)：密封介質(zhì)在密封端面間的泄漏特點(diǎn)：密封介質(zhì)在密封端面間的泄漏方向與離心力方向相同，泄漏量較內(nèi)方向與離心力方向相同，泄漏量較內(nèi)流式流式3 3、按密封端面的數(shù)量按密封端面的數(shù)量單端面機(jī)械密封單端面機(jī)械密封: :由一對(duì)密封面組成；由一對(duì)密封面組成；雙端面機(jī)械密封：由兩對(duì)密封端面組成；雙端面機(jī)械密封：由兩對(duì)密封端面組成；多端面機(jī)械密封：由兩對(duì)以上的密封端面組成多端面

6、機(jī)械密封：由兩對(duì)以上的密封端面組成；2022-2-311 為什么要采用雙封 采用雙封并不是簡(jiǎn)單地因?yàn)椤皟蓚€(gè)一定比一個(gè)好” 和單封相比，雙封比較復(fù)雜，成本高且維護(hù)起來(lái)不如單封簡(jiǎn)單 通常采用雙封的工況是: : 易于發(fā)生火災(zāi)的工況密封工況較惡劣 對(duì)環(huán)境和工業(yè)衛(wèi)生情況要求較嚴(yán) 高磨蝕、腐蝕性強(qiáng)的工況 在這些情況下，一般不采用單封，而采用帶壓或不帶壓雙封2022-2-312 雙封的基本形式 提示：1、外密封只作短時(shí)間備用密封， 即用于短時(shí)間的停車維修. .2、外密封長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)將失去安裝雙密封的意義和目的2022-2-313 雙封的基本形式 不帶壓雙封適用于較危險(xiǎn)的流體有毒的、易燃的可有效控制內(nèi)密封的泄

7、漏介質(zhì)對(duì)內(nèi)密封起作用；緩沖液對(duì)外密封起作用內(nèi)密封承受的是密封腔壓力; ; 外密封處于常壓或較低壓強(qiáng)下工作2022-2-314 雙封的基本形式 帶壓雙封 適用于極其危險(xiǎn)的流體或當(dāng)流體介質(zhì)中含有較多的磨蝕性顆粒的情況 隔離液對(duì)內(nèi)密封和外密封同時(shí)起作用 隔離液壓力必須高于密封腔壓力 隔離液泄漏到泵和工藝介質(zhì)中 介質(zhì)不會(huì)泄漏到大氣中2022-2-315 第二部分機(jī)械密封常用沖洗方案2022-2-3162022-2-317管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：無(wú)沖洗流體循環(huán)，密封腔一端封閉的情況下2022-2-318管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從泵的出口通過(guò)限流孔板到密封的循環(huán)過(guò)程。沖洗液進(jìn)入

8、密封腔靠近機(jī)械密封端面處沖洗端面，然后穿過(guò)密封腔回流到泵。2022-2-319管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從泵的密封腔通過(guò)限流孔板后回到泵入口的循環(huán)過(guò)程2022-2-320管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從泵的出口通過(guò)換熱器然后進(jìn)入密封腔的循環(huán)過(guò)程。2022-2-321管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從密封腔出口通過(guò)換熱器回到密封腔的局部循環(huán)2022-2-322管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：從泵的出口通過(guò)旋液分離器把潔凈液體輸送到密封腔的循環(huán)過(guò)程。固體顆粒被送到泵的入口管線2022-2-323管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：外來(lái)的沖洗液注入到密封腔內(nèi)。b b

9、a a2022-2-324管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：外部?jī)?chǔ)液罐為配置2型密封的外側(cè)密封提供緩沖液。正常 操作時(shí)，由內(nèi)部泵送環(huán)來(lái)保持緩沖液循環(huán)。儲(chǔ)液罐通常連續(xù)排放蒸汽至蒸汽回收系統(tǒng)，并保持比密封腔小的壓力2022-2-325管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：外設(shè)加壓隔離液儲(chǔ)液罐提供潔凈的液體給布置方式3外部密封腔。循環(huán)由內(nèi)部泵送環(huán)完成。隔離液壓力大于被密封的工藝流體壓力。2022-2-326管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：由外部管道系統(tǒng)為布置方式3密封裝置的外側(cè)密封提供液體。預(yù)先加了壓的囊式蓄能器提供壓力給循環(huán)系統(tǒng)。流動(dòng)由內(nèi)部泵送環(huán)維持。循環(huán)系統(tǒng)中的熱量由空氣冷卻或水冷卻換

10、熱器除去。2022-2-327管道和儀表流程圖密封腔細(xì)部圖方案說(shuō)明：由外源提供急冷液，所以需要急冷是為了防止固體顆粒在密封的大氣側(cè)積聚，通常；配合很小的截流襯套使用。2022-2-328 第三部分機(jī)械密封安裝注意事項(xiàng)安裝步驟：準(zhǔn)備準(zhǔn)備好所要安裝的密封后，檢查進(jìn)行安裝的機(jī)械密封的型號(hào)、規(guī)格是否無(wú)誤。查閱密封工作圖，注意拆泵時(shí)各件拆裝順序。拆泵，將舊的填料或機(jī)封拆除。檢查泵上與軸套、壓蓋相接觸的金屬件表面是否完好。為了避免非金屬元件（如“”圈)的損傷，應(yīng)在有非金屬元件滑過(guò)的所有臺(tái)肩部位加工出2x30倒角，所有尖角倒圓并修光滑，在鍵槽或沉孔處倒掉所有棱角，有密封圈滑移的直徑處金屬表面粗糙度Ra應(yīng)小于

11、0.8m，靜密封圈處的金屬表面粗糙度Ra應(yīng)小于3.2m。清潔密封腔體，并檢查各安裝表面是否有損傷痕跡。檢查與機(jī)械密封相關(guān)的安裝連接尺寸是否與機(jī)械密封工作圖相符。 安裝步驟： 1、檢查主機(jī)與機(jī)械密封的安裝相關(guān)聯(lián)部位的尺寸精度、幾何精度和相互關(guān)系是否符合技術(shù)要求。主要有以下幾個(gè)方面：1.1、軸跳（檢查密封安裝處的軸跳，軸跳最大值不超過(guò)0.05mm） 用手使軸旋轉(zhuǎn) 記錄指示儀上的讀數(shù)1.2、垂直度（密封腔止口端面與軸的垂直度最大值在密封腔直徑每10mm距離上不超過(guò)0.005mm） 用手使軸旋轉(zhuǎn) 記錄指示儀上的讀數(shù)1.3、軸竄（軸竄最大值不超過(guò)0.08mm FIM. 密封通過(guò)處的軸及軸套要去除毛刺和尖

12、角） 用手使軸旋轉(zhuǎn) 記錄指示儀上的讀數(shù)1.4、同軸度（同軸度最大值不超過(guò)0.1mm FIM.） 用手使軸旋轉(zhuǎn) 記錄指示儀上的讀數(shù)2 2、擦、擦凈各部件，對(duì)滑移部位添加潤(rùn)滑劑，該潤(rùn)滑劑要與密凈各部件，對(duì)滑移部位添加潤(rùn)滑劑，該潤(rùn)滑劑要與密封材料及介質(zhì)相容封材料及介質(zhì)相容。 推薦使用潤(rùn)滑劑：肥皂水、水、硅潤(rùn)推薦使用潤(rùn)滑劑：肥皂水、水、硅潤(rùn)滑脂、乙二醇或甘油滑脂、乙二醇或甘油。3 3、根據(jù)裝配圖來(lái)確定密封的安裝位置和安裝的尺寸公差安裝安裝位置位置安裝機(jī)械密封過(guò)程安裝機(jī)械密封過(guò)程中，應(yīng)保持清潔，中，應(yīng)保持清潔，且不允許用工具敲且不允許用工具敲打密封元件，以防打密封元件，以防損傷和破壞損傷和破壞l機(jī)械密封

13、按圖紙要求安裝到位。l緊固固定壓蓋的螺母時(shí)，要均勻擰緊各螺母，以免壓蓋偏斜。緊固螺母后注意檢查壓蓋與軸之間間隙是否均勻，如果有干涉，需拆卸調(diào)整，以免導(dǎo)致密封損傷。l組裝泵其余各件，安裝完畢后。手動(dòng)盤車轉(zhuǎn)動(dòng)泵軸，檢查靜環(huán)、壓蓋與軸套之間和旋轉(zhuǎn)件與密封腔之間有無(wú)摩擦，泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)一周應(yīng)感覺(jué)用力均勻。如轉(zhuǎn)不動(dòng)軸或轉(zhuǎn)一周局部用力很大，則應(yīng)檢查密封是否存在安裝問(wèn)題，必要時(shí)應(yīng)拆泵查找問(wèn)題后重裝。l依據(jù)泵或密封工作圖，連接密封輔助系統(tǒng)管線，同時(shí)要保證管路系統(tǒng)清潔，保證機(jī)封工作環(huán)境整潔，注意管路排布，排氣充分，防止局部滯留氣體影響循環(huán)。對(duì)于雙支撐泵對(duì)于雙支撐泵安裝雙支撐泵的密封，將整套密封從軸端套入緩慢推到密封腔

14、中，注意軸套鍵槽要對(duì)準(zhǔn)軸上的鍵，類似圖十七結(jié)構(gòu)的密封，要將軸套推到位后固定壓蓋，軸封圈需待壓蓋固定后安裝。類似圖十六結(jié)構(gòu)的密封，將整套密封推到位，壓蓋進(jìn)入止口并壓住壓蓋墊后固定壓蓋。對(duì)于用傳動(dòng)環(huán)定位和傳動(dòng)的軸套或用脹緊圈固定傳動(dòng)的軸套，均勻擰緊傳動(dòng)環(huán)上螺釘固定軸套。最后不要忘記拆移限位板。 對(duì)于懸臂泵：對(duì)于懸臂泵：一般懸臂泵的軸套直接用葉輪壓緊固定，用鍵傳動(dòng)。安裝時(shí)，可將整套密封套裝到軸上，再裝泵蓋固定密封壓蓋。也可以先將整套密封裝到泵蓋上并固定密封壓蓋，再裝到泵軸上。注意軸封墊和壓蓋墊要安裝到位。將泵蓋與懸架固定后，可裝葉輪鍵、葉輪等其它件。安裝注意事項(xiàng)安裝注意事項(xiàng) 機(jī)械密封的安裝步驟與所使

15、用設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，應(yīng)結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)安裝 安裝各部分零件時(shí)，應(yīng)細(xì)致均勻的用力，以防止端面變形及脆性元件的損壞。 去除軸套或軸上的毛刺和尖角，在有密封圈劃過(guò)的部位均要求加工出1-3mmx15-30度的倒角，以防止安裝時(shí)損壞密封圈。 最好不要對(duì)密封端面使用潤(rùn)滑劑。 安裝時(shí)為減少摩擦應(yīng)用水或酒精潤(rùn)滑，或用硅脂潤(rùn)滑所有O圈彈性元件滑動(dòng)表面。 安裝時(shí)應(yīng)避免接觸密封面，不要將密封面朝下，也不要側(cè)放 乙丙橡膠材質(zhì)不可接觸礦物油。 安裝聚四氟乙烯的密封圈時(shí)，應(yīng)耐心細(xì)致并均勻用力，以防其損傷。 安裝聚四氟乙烯V型圈時(shí)，應(yīng)特別注意V型刃口的完整,避免折疊及翻轉(zhuǎn)。刃口朝向壓力高的方向。 安裝柔性石墨徑向擠壓密封圈，

16、應(yīng)使用千斤頂或類似機(jī)械平穩(wěn)下壓。 安裝柔性石墨軸向擠壓密封圈或平墊類密封圈，需保證圓周范圍內(nèi)軸向緊固力均勻。 安裝雙層包覆密封圈時(shí)，注意外層開口應(yīng)背離安裝方向，防止撐開。操作操作l 主機(jī)起動(dòng)前，需檢查機(jī)械密封的附設(shè)裝置，冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)是否完善暢通。l 起動(dòng)前應(yīng)清洗物料管線，以防鐵銹雜質(zhì)進(jìn)入密封腔內(nèi)。l 用手盤動(dòng)聯(lián)軸節(jié)，檢查軸是否輕松旋轉(zhuǎn)，如果盤動(dòng)很重，需檢查有關(guān)安裝尺寸是否正確。l 正常開車前，要確保泵已經(jīng)完全具備開車條件，確保密封腔排氣。需進(jìn)行靜壓試驗(yàn)，檢查機(jī)械密封之端面、密封圈處和密封端蓋處之密封效果，如有問(wèn)題，逐個(gè)檢查解決。l 主機(jī)起動(dòng)前，應(yīng)保持密封腔內(nèi)充滿液體或被密封之介質(zhì)，如有單獨(dú)密封

17、系統(tǒng)應(yīng)起動(dòng)之，冷卻水系統(tǒng)亦須開始流通。l 正常使用前，先進(jìn)行常壓運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察密封部位的溫升是否正常，有否泄漏現(xiàn)象。如有輕微泄漏，可以跑合一段時(shí)間，使端面貼合得更加均勻，至泄漏量逐漸減少到正常為止。如運(yùn)轉(zhuǎn)13小時(shí)，泄漏量仍不減少，則需停車檢查。l 正常工況運(yùn)轉(zhuǎn)，升壓升溫可分別緩慢進(jìn)行，并注意端面的溫升和泄漏情況，如一切正常，說(shuō)明即可投入生產(chǎn)使用。l 停車時(shí)，應(yīng)先停主機(jī)，后停冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)在密封運(yùn)行期間應(yīng)注意以下條件，以保證密封的壽命在密封運(yùn)行期間應(yīng)注意以下條件，以保證密封的壽命 避免壓力波動(dòng)； 避免溫度波動(dòng)； 避免頻繁開停車； 避免設(shè)備振動(dòng)； 避免氣蝕現(xiàn)象； 如有抽空現(xiàn)象，應(yīng)通知密封生產(chǎn)廠； 避免沖

18、洗液、冷卻水中斷； 避免隔離液缺液、阻封液的壓力波動(dòng)和掉壓。 避免用水質(zhì)硬的冷卻水； 對(duì)于輔助系統(tǒng)，要確保沖洗接口安裝準(zhǔn)確，對(duì)于21和23方案檢查并確保： 1、熱交換器的正確安裝 2、正確的冷卻水流量，以確保熱量散失并防止堵塞2022-2-342 第四部分機(jī)械密封失效案例分析原因：原因：1、產(chǎn)品內(nèi)的磨粒、產(chǎn)品內(nèi)的磨粒大大顆粒會(huì)阻塞密封面顆粒會(huì)阻塞密封面小顆粒會(huì)嵌入密封面小顆粒會(huì)嵌入密封面防護(hù)措施：防護(hù)措施：1、采用潔凈的沖洗液、采用潔凈的沖洗液采用懸液分離器采用懸液分離器采用外沖洗采用外沖洗2、如不能采用潔凈沖洗液、如不能采用潔凈沖洗液可可采用硬對(duì)硬，如采用硬采用硬對(duì)硬，如采用硬質(zhì)合金對(duì)碳化硅

19、或硬質(zhì)合質(zhì)合金對(duì)碳化硅或硬質(zhì)合金對(duì)硬質(zhì)合金配對(duì)金對(duì)硬質(zhì)合金配對(duì)在操作中，會(huì)發(fā)出爆破或噗噗的聲音2、原因：當(dāng)密封面局部過(guò)熱的時(shí)候引起密封液膜汽化引起局部過(guò)熱的原因主要有以下幾點(diǎn)1、泵的旋轉(zhuǎn)部件與靜止部件之間發(fā)生機(jī)械性碰撞2、密封沖洗管線的堵塞、密封沖洗流率不足3、操作壓力接近介質(zhì)的蒸汽壓（增加密封腔壓力或降低密封腔溫度，如在沖洗管線上增加換熱器、安裝小間隙的喉部襯套）原因：大氣側(cè)泄漏物的冷凝結(jié)焦物的沉積導(dǎo)致密封掛起，進(jìn)而導(dǎo)致大量泄漏結(jié)焦可以由以下方式阻止1、引入一個(gè)低壓干蒸氣進(jìn)行吹掃2、在大氣側(cè)引入熱介質(zhì)進(jìn)行吹掃3、急冷壓力不能超過(guò)：對(duì)于波紋管密封：0.020.03MPa對(duì)于彈簧密封：0.020.07MPa泄漏物分解或凝固，阻止動(dòng)環(huán)的推進(jìn)在操作過(guò)程中密封會(huì)發(fā)出在操作過(guò)程中密封會(huì)發(fā)出鳴叫鳴叫原因：密封原因：密封面之間出現(xiàn)潤(rùn)滑不足面之間出現(xiàn)潤(rùn)滑不足導(dǎo)致潤(rùn)滑不足的導(dǎo)致潤(rùn)滑不足的原因：原因：1）、）、泵入口壓力掉壓2）、）、過(guò)濾器的堵塞3）、泵開車前不正確的排氣干運(yùn)轉(zhuǎn)干運(yùn)轉(zhuǎn)2022-2-347 波紋管密封冷卻水堵塞會(huì)造成，水波紋管密封冷卻水堵塞會(huì)造成，水質(zhì)結(jié)垢，水垢堆積在波紋管的波峰質(zhì)結(jié)垢，水垢堆積在波紋管的波峰和波谷之間造成波紋管失和波