機械密封相關(guān)知識

1、機械密封基本知識機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司軸封定義軸封定義 由于泵軸轉(zhuǎn)動而泵殼固定不動，在軸和泵殼的接觸處必然有一定間隙。為避免泵內(nèi)高壓液體沿間隙漏出，或防止外界空氣從相反方向進入泵內(nèi)，必須設(shè)置軸封裝置，以達到密封和防止進氣引起泵氣蝕的目的。 軸封的形式：液體介質(zhì)主要的軸封形式包括帶有骨架的橡膠密封、填料密封和機械密封。目前最主要采用機械密封。 機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司1、機械密封的介紹機械密封的介紹2、密封輔助系統(tǒng)密封輔助系統(tǒng)3、機械密封的安裝與修理機械密封的安裝與修理4、機械、機械密封失效形式密封失效形式5、機械、機械密封故障分析密封故障分析機械密封基本知識津濱石化設(shè)

2、備有限公司1、機械密封的介紹機械密封的介紹1.1機械密封的工作原理機械密封的工作原理 機械密封是靠一對或數(shù)對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的彈力作用下保持貼合并配以輔助密封而達到阻漏的軸封裝置。 機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司1.2機械密封的分類機械密封的分類機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司 1.3機械密封的結(jié)構(gòu)機械密封的結(jié)構(gòu) 常用機械密封結(jié)構(gòu)如圖所示。由6靜環(huán)（非轉(zhuǎn)動件）、 1動環(huán)（轉(zhuǎn)動件）、 3彈性元件、 4彈簧座、 5緊定螺釘、2動環(huán)輔助密封圈和7靜環(huán)輔助密封圈等元件組成，8防轉(zhuǎn)銷固定在密封壓

3、蓋上以防止靜環(huán)轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)往往還可根據(jù)它們是否具有軸向補償能力而稱為補償環(huán)或非補償還。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司 1.4 機械密封泄漏途徑機械密封泄漏途徑 機械密封中流體可能泄漏的途徑有1、2、3、4四個通道。 3、4泄漏通道分別是靜環(huán)與壓蓋、壓蓋與殼體之間的密封，2通道是動環(huán)與軸之間的密封，三者均屬靜密封。靜密封元件最常用的有橡膠O形圈或聚四氟乙烯V形圈。 機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司 1通道則是旋轉(zhuǎn)環(huán)與靜止環(huán)的端面彼此貼合作相對滑動的動密封，它是機械密封裝置中的主密封，也是決定機械密封性能和壽命的關(guān)鍵。 機械密封安裝之初，依靠彈力元件的彈力克服動環(huán)輔助密封圈與軸之

4、間的摩擦阻力，形成初始閉合力。主機工作后，密封腔充滿壓力流體，進而產(chǎn)生壓向動環(huán)的軸向推力，使密封面貼合的更緊密。 由于密封端面平面度高，表面粗糙度小，壓力流體很容易就在相對滑動的密封面間形成液膜，使密封處于邊界摩擦或半液體摩擦狀態(tài)，既防止泄露，又不易磨損。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司 1.5機械密封要求機械密封要求 機械密封對密封端面的加工要求很高，同時為了使密封端面間保持必要的潤滑液膜，必須嚴格控制端面上的單位面積壓力，壓力過大，不易形成穩(wěn)定的潤滑液膜，會加速端面的磨損；壓力過小，泄漏量增加。所以，要獲得良好的密封性能又有足夠壽命，在設(shè)計和安裝機械密封時，一定要保證端面單位面積壓力值

5、在最適當?shù)姆秶?在中高壓場合，應(yīng)使用載荷系數(shù)0K1的平衡型密封，以減少流體壓力變化對液膜的影響。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司1.6機械密封材料機械密封材料 機械密封材料包括摩擦副材料、輔助密封材料、彈性元件材料和其他結(jié)構(gòu)件材料等，合理各種材料對保證機械密封工作穩(wěn)定性，延長使用壽命，降低成本起到重要作用。 摩擦副：碳石墨、硬質(zhì)合金、工程陶瓷、填充聚四氟乙烯等。強剛度、熱力性能、耐磨、耐腐蝕。 輔助密封材料：合成橡膠、填充聚四氟乙烯、柔性石墨、金屬等。良好彈性、耐腐蝕、耐老化、耐溫。 彈性元件材料：不銹鋼彈簧、合金波紋管等。耐腐蝕、耐疲勞、耐溫。 其他結(jié)構(gòu)件材料：機械強度、耐腐蝕。機械密

6、封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司2、密封輔助系統(tǒng)密封輔助系統(tǒng)v整個機械密封裝置是由密封和密封輔助系統(tǒng)組成的。密封用于封堵工作介質(zhì)，而輔助系統(tǒng)主要是為密封提供良好的周圍環(huán)境，保證密封在最佳工作條件下工作。v密封輔助系統(tǒng)有壓力控制（壓力罐、增壓管）、溫度控制（換熱器、沖洗管）以及空氣和雜質(zhì)清除（過濾器）等系統(tǒng)。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司2.1密封輔助系統(tǒng)作用密封輔助系統(tǒng)作用v帶走熱量，保持良好潤滑狀態(tài)： 1.液膜氣化、磨損加??； 2.動靜環(huán)熱變形、泄露增大； 3.加劇介質(zhì)腐蝕； 4.輔助密封圈老化、變質(zhì)失效； 5.使碳石墨環(huán)失效泄露。v保證壓力，避免介質(zhì)氣化。v帶走顆粒、減少腐蝕、保護密封

7、表面。v保溫或供熱。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司2.2 密封的沖洗密封的沖洗v沖洗是將密封流體引入到密封腔內(nèi)，完成密封的潤滑、冷卻、凈化等功能，將不利的環(huán)境改變?yōu)槊芊饽芙邮艿墓ぷ鳝h(huán)境。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司 v按沖洗流體的來源可以分作：注入式?jīng)_洗、自沖洗和循環(huán)式?jīng)_洗（外循環(huán))。v注入式?jīng)_洗:從外部注入另一種液體到密封腔內(nèi)，以改善密封工作條件。適于單端面高溫泵、易結(jié)晶或含顆粒及腐蝕介質(zhì)的泵體。v自沖洗：利用泵本身的壓差，使密封介質(zhì)通過密封腔形成閉合回路實現(xiàn)沖洗。按密封流體方向分為正向沖洗、反向沖洗、兩向沖洗和貫穿沖洗。2.3沖洗方式?jīng)_洗方式機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公

8、司 v自沖洗1）正向沖洗:從泵出口經(jīng)限流孔板到密封腔。2）反向沖洗:從密封腔經(jīng)限流孔板到泵入口。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司 3）兩向沖洗:對雙支撐泵可采用兩向沖洗。出口端密封腔壓力高于入口端，將兩密封腔用管線連接起來，對于泵出口端是反向沖洗，對于入口端是正向沖洗。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司 4）貫穿沖洗:沖洗液從泵出口經(jīng)孔板引入密封腔，沖洗后流向泵入口。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司 v循環(huán)式?jīng)_洗:利用泵送裝置使外加密封流體進行循環(huán)。也叫外循環(huán)。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司v對于注入式?jīng)_洗由于介質(zhì)與沖洗流體成分不同。因而對沖洗流體提出了一些要求。 1） 沖洗液

9、應(yīng)清潔、無腐蝕、潤滑性好，與泵內(nèi)介質(zhì)相容。 2） 沖洗液進入泵內(nèi)不影響產(chǎn)品質(zhì)量，無污染環(huán)境及其它不影響。 3） 沖洗液進入泵內(nèi)不影響泵的正常運轉(zhuǎn)。如不引起泵的抽空和氣蝕。 4）沖洗液有良好的導(dǎo)熱性，能及時將熱量導(dǎo)出。沖洗溫度要符合工作要求。2.4外沖洗液的選擇外沖洗液的選擇機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司 2.5密封的冷卻密封的冷卻冷卻是將冷卻流體引入在密封內(nèi)部，主要作用在靜環(huán)內(nèi)圈上，對密封進行冷卻、凈化和泄漏收集機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司2.6密封冷卻方式密封冷卻方式冷卻可分為直接和間接冷卻兩種方式。所謂直接冷卻就是冷卻流體直接和密封端面接觸達到冷卻的目的。一種方法是在壓蓋的大

10、氣端通以冷卻液體（一般為水），主要冷卻靜環(huán)的內(nèi)圈，這種方法一般稱為“急冷”(或背冷)。這種冷卻兼有稀釋和收集泄漏介質(zhì)的功能。另外，就是在泵蓋、泵體以及密封壓蓋中通以冷卻水對密封腔內(nèi)的介質(zhì)進行間接冷卻，如水夾套等。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司3、機械密封的安裝與修理機械密封的安裝與修理 3.1零件檢修零件檢修 由于機械密封關(guān)系到化工設(shè)備運行的安全性、經(jīng)濟性及環(huán)保型，因此極為重要，每次機組機組過程中，都應(yīng)對機械密封進行檢查。 動、靜環(huán)：硬質(zhì)合金密封面不得有劃痕；軟質(zhì)材料不允許有內(nèi)外貫通的劃道，密封端面高度不小于2mm；其平面度可通過重新研磨達到要求（直線反復(fù)、3角形、8字）。 密封圈：最好

11、更換。 彈簧：無卡澀、彈力變化小于20%時，可繼續(xù)使用。 軸套：內(nèi)外與密封圈接觸處無磨損、凹槽，可繼續(xù)使用。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司3.2密封安裝密封安裝v安裝前準備： 1）核實型號、零件數(shù)量； 2）檢查配合尺寸、動靜環(huán)粗糙度； 3）彈性元件剛度、長短是否一致； 4）各零件（動、靜環(huán)、軸套）有無損壞。 5）清潔零件，適當潤滑。 6）檢查轉(zhuǎn)子跳動、竄量、密封函垂直度等。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司v裝配：1）靜環(huán)、靜環(huán)密封圈及壓蓋的組裝； 適當潤換、V環(huán)朝向（壓力高處）、水平裝入、對準防轉(zhuǎn)銷（銷子不可過長，避免壓碎或失效）、端面與壓蓋中心線垂直度（4點測量，差值小于0.1mm

12、）。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司v裝配：2）動環(huán)、動環(huán)密封圈及傳動座的組裝； 密封圈裝入動環(huán)、傳動座裝入軸套、動環(huán)套入軸套、適當潤換、V環(huán)朝向（壓力高處）。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司v裝配：3）機械密封定位； 即確定動環(huán)在軸上或軸套上的位置，鎖緊緊定 螺釘。 L1靜環(huán)座總高、L2動環(huán)自由高度、S壓縮量機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司v裝配： 4）緊固及檢查； 均勻緊固各連接部位，盤車無卡澀及摩擦。 正確連接輔助密封系統(tǒng)，如沖洗、冷卻水管。 打開入口閥，緩慢盤車，排除密封腔氣體，檢 查靜壓密封情況。 如無泄漏或范圍內(nèi)微露，即可備用。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司4、機

13、械、機械密封失效形式密封失效形式4.1磨損失效：磨損失效：耐磨性差、摩擦因數(shù)大、端面比壓大、密封面磨粒。合理選擇摩擦副、平衡型、減小彈性力。 4.2熱損傷失效：熱損傷失效：高溫導(dǎo)致端面熱變形、熱烈、炭化、失彈、老化、龜裂等。持續(xù)沖洗、冷卻，改善散熱。4.3腐蝕失效：腐蝕失效：點、面、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕斷裂、電化學(xué)腐蝕。采用耐腐蝕元件。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司5、機械、機械密封故障分析密封故障分析5.1靜壓泄露：主要原因為安裝不良。靜壓泄露：主要原因為安裝不良。1）動靜環(huán)表面不平、碰傷；2）密封圈尺寸不對、損壞或未壓緊；3）動靜環(huán)間有異物；4）V環(huán)裝反，或翻邊；5）緊定螺釘未擰緊，彈簧座后退；6）靜環(huán)壓緊不均或防轉(zhuǎn)銷頂住后壓偏；7）軸套泄露為密封圈未裝，或未壓緊；8）盤車泄露有方向性，即彈簧力不均，單彈簧不垂直，多彈簧長短不一或缺失；或密封腔與軸垂直度不夠。機械密封基本知識津濱石化設(shè)備有限公司5.2運轉(zhuǎn)后經(jīng)常性泄露：運轉(zhuǎn)后經(jīng)常性泄露：1）動靜環(huán)變形（比壓過大過熱、強度不夠、殘余應(yīng)力變）2）動靜環(huán)鑲裝接縫處泄露（工藝不合理、用材不當、過盈量不足、粘接劑變質(zhì)等）3）摩擦副有顆粒（雜質(zhì)、結(jié)晶等）4）比壓過小5）密封圈選材