機(jī)械密封基礎(chǔ)知識課件

1、機(jī)械密封基礎(chǔ)知識機(jī)械密封基礎(chǔ)知識煉油分部機(jī)動處煉油分部機(jī)動處 20102010年年1010月月2929日日一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理二、機(jī)械密封的基本零件二、機(jī)械密封的基本零件三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)四、機(jī)械密封的計(jì)算四、機(jī)械密封的計(jì)算五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用六、機(jī)械密封的使用六、機(jī)械密封的使用七、機(jī)械密封的失效分析及處理七、機(jī)械密封的失效分析及處理八、機(jī)械密封的維護(hù)要點(diǎn)八、機(jī)械密封的維護(hù)要點(diǎn)九、機(jī)械密封失效案例九、機(jī)械密封失效案例十、討論十、討論目目 錄錄（一）基本結(jié)構(gòu)（圖（一）基本結(jié)構(gòu)（圖1-1-1 1）一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理六部分組成六部分組成

2、: :1.端面摩擦副（動環(huán)、靜環(huán)）2.彈性元件（彈簧、波紋管）3.輔助密封圈（O型圈、V型圈、楔形圈等） 4.傳動件（傳動銷、轉(zhuǎn)動鍵、傳動環(huán)、傳動座等）5.緊固件（緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套）6.密封輔助沖洗系統(tǒng)六個(gè)密封點(diǎn)：六個(gè)密封點(diǎn)：1、動、靜環(huán)間密封2、靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封3、動、靜環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)配合處密封4、密封壓蓋與泵體間的密封5、軸套與軸間的密封6、動環(huán)與軸套間的密封 圖1-1 典型機(jī)械密封示意圖（二）定義（二）定義 機(jī)械密封是一種用于旋轉(zhuǎn)流體機(jī)械的軸封裝置。它由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面組成,在流體壓力及補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)共同作用下，以及輔助密封圈的配合下，該對端面保持

3、貼合并相對滑動，而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。 （三）原理（三）原理 軸通過軸套、傳動座和推環(huán)，帶動動環(huán)旋轉(zhuǎn)，靜環(huán)固定不動，依靠介質(zhì)壓力和彈簧力使動靜環(huán)之間的密封端面緊密貼合，阻止了介質(zhì)的泄漏。摩擦副表面磨損后，在彈簧的推動下實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。為了防止介質(zhì)通過動環(huán)與軸之間泄漏，裝有動環(huán)密封圈；而靜環(huán)密封圈則阻止了介質(zhì)沿靜環(huán)和壓蓋之間的泄漏。 一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理1 1、旋轉(zhuǎn)式和靜止式機(jī)械密封（圖、旋轉(zhuǎn)式和靜止式機(jī)械密封（圖1-21-2） （1）旋轉(zhuǎn)式：彈性元件隨軸旋轉(zhuǎn)；用于線速度不大于25m/s的場合。（2）靜止式：彈性元件不隨軸旋轉(zhuǎn)；用于線速度大于25m/s的場合。（四）機(jī)械密封的種類（四

4、）機(jī)械密封的種類一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理2、內(nèi)裝式和外裝式機(jī)械密封（圖1-3）（1） 內(nèi)裝式：靜環(huán)裝在壓蓋內(nèi)側(cè)，靜環(huán)端面面向工作腔；用于溫度、壓力較高，腐蝕性不強(qiáng)的場合。（2） 外裝式：靜環(huán)裝在壓蓋外側(cè)，靜環(huán)端面背向工作腔；用于低壓、腐蝕性強(qiáng)的場合。 一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理3、內(nèi)流式和外流式機(jī)械密封（一般和內(nèi)裝式、外裝式一致）（1）內(nèi)流式：泄漏方向朝向軸心；一般密封都采用這種結(jié)構(gòu)。（2）外流式：泄漏方向朝向離心力方向；易泄漏，只有在壓力、溫度都不高的腐蝕性介質(zhì)中用。 4、多彈簧和單彈簧機(jī)械密封（1）多彈簧：軸向尺寸短，軸向彈力均勻；宜用于高速，不宜用于腐蝕性介質(zhì)。（2）單彈簧

5、：軸向尺寸長，軸向彈力不均勻；不宜用于高轉(zhuǎn)速的場合。 一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理（1）平衡型：載荷系數(shù)平衡型：載荷系數(shù)K K1.0 1.0 ；用于壓力較高的場合（；用于壓力較高的場合（ 0.7MPa0.7MPa）（2）非平衡型：載荷系數(shù)非平衡型：載荷系數(shù)K1.0 K1.0 ；用于壓力較低的場（；用于壓力較低的場（ 0.7MPa0.7MPa） 端面比壓端面比壓PbPbP Pt +（K K ）P1P15、平衡型和非平衡型機(jī)械密封（圖1-4） 圖1-4平衡型和非平衡型機(jī)械密封示意圖一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理 兩套密封的補(bǔ)償環(huán)面對面或背對背安裝在一起。兩套密封的補(bǔ)償環(huán)面對面或背對背安裝在一

6、起。 用于工作介質(zhì)有毒、易燃、易爆、易揮發(fā)、易結(jié)晶、高溫、低溫，或氣用于工作介質(zhì)有毒、易燃、易爆、易揮發(fā)、易結(jié)晶、高溫、低溫，或氣體、高真空度等場合。體、高真空度等場合。 兩套密封之間形成一的個(gè)密封腔，在密封腔中引入封液：堵封、潤滑、兩套密封之間形成一的個(gè)密封腔，在密封腔中引入封液：堵封、潤滑、冷卻，選潔凈、潤滑性好的封液介質(zhì)。冷卻，選潔凈、潤滑性好的封液介質(zhì)。 6、雙端面機(jī)械密封（圖（圖1-1-5 5） 圖1-5 雙端面機(jī)械密封示意圖一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理兩套密封沿同一方向布置，密封腔壓力逐級降低。兩套密封沿同一方向布置，密封腔壓力逐級降低。用于高壓場合。用于高壓場合。 7、串聯(lián)式

7、機(jī)械密封（圖（圖1-1-6 6） 圖1-6 串聯(lián)式機(jī)械密封示意圖一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理 去掉了補(bǔ)償環(huán)密封圈及其摩擦阻力，補(bǔ)償環(huán)密封圈改至彈簧座處, 補(bǔ)償環(huán)追隨性提高。 避免了補(bǔ)償環(huán)密封圈因軸串、振動所產(chǎn)生的磨損。 金屬波紋管用于高溫介質(zhì) 聚四氟乙烯波紋管用于腐蝕性介質(zhì)。 8、波紋管機(jī)械密封（圖（圖1-1-7 7） 圖1-7 波紋管機(jī)械密封示意圖一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械密封原理將機(jī)械密封、軸套、壓蓋組合成一個(gè)整體。安裝時(shí)只需固定壓蓋、軸套，取下定位擋塊即可。安裝方便，排除了安裝不良的影響。9、集裝式機(jī)械密封（圖（圖1-1-8 8） 圖1-8 集裝式機(jī)械密封示意圖一、機(jī)械密封原理一、機(jī)械

8、密封原理 1、作用：保持密封面緊密貼合，防止介質(zhì)泄漏。 2、要求： （1）具有良好的耐磨性、耐腐蝕性和導(dǎo)熱性；動環(huán)要有良好的追隨性（自 動補(bǔ)償密封面的磨損）；動、靜環(huán)具有浮動性，起緩沖作用。 （2）密封端面的粗糙度0.2 m ，平面度0.9 m。密封端面承載能力與表面粗糙度有很大關(guān)系，如下表： 粗糙度（m）3.20.80.40.2承載面積（%）4124095端面比壓增加（倍）247.31.50.05 由表中可見，密封端面粗糙度對端面比壓影響較大，當(dāng)粗糙度變大時(shí)，承載面積減小，端面比壓變大，造成高點(diǎn)接觸，局部壓力很高，密封面過熱磨損，甚至開裂，所以密封端面越粗糙，承載能力越差。（一）端面摩擦副（

9、一）端面摩擦副二、機(jī)械密封的基本零件二、機(jī)械密封的基本零件3、密封環(huán)的種類整體式（用同一種材料制造）、組合式（如鑲嵌）、表面堆焊、表面噴涂 。（二）彈性元件：（彈簧、波紋管等）（二）彈性元件：（彈簧、波紋管等）1、作用：起預(yù)緊、補(bǔ)償及緩沖的作用。2、要求：使密封面產(chǎn)生一個(gè)合理的比壓，保證端面摩擦副良好的貼合和動環(huán)的追隨性，材料要求耐腐蝕和疲勞。（三）（三） 輔助元件（輔助元件（O O型環(huán)、型環(huán)、V V型環(huán)、楔型環(huán)等）型環(huán)、楔型環(huán)等）1、作用：主要起靜環(huán)和動環(huán)的密封作用，同時(shí)起浮動和緩沖作用。2、要求：耐熱或耐寒并能與介質(zhì)相容。二、機(jī)械密封的基本零件二、機(jī)械密封的基本零件（四）傳動件（傳動銷、傳

10、動鍵、傳動環(huán)、傳動座等）（四）傳動件（傳動銷、傳動鍵、傳動環(huán)、傳動座等） 1、作用：將軸的轉(zhuǎn)矩傳給動環(huán) 2、要求：材料耐磨耐腐（五）緊固件（緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、軸套）（五）緊固件（緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、軸套） 1、作用：起到靜、動環(huán)的定位，固緊作用，保證摩擦副密封面處于正確的位置，并保持良好貼合的彈簧比壓。 2、要求：注意安裝密封環(huán)的導(dǎo)向測角和壓縮量。二、機(jī)械密封的基本零件二、機(jī)械密封的基本零件（一）輔助系統(tǒng)的組成和作用（一）輔助系統(tǒng)的組成和作用 1、組成：由過濾器、旋液分離器、限流孔板、冷卻器、壓力罐、增壓罐、各種監(jiān)測儀表、管路和管件等組成。 2、作用：通過沖洗、冷卻、過濾、分離等方式

11、，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械密封的潤滑、冷卻或調(diào)溫、沖洗、凈化和沖掉泄漏介質(zhì)，從而改善密封的工作環(huán)境，延長使用壽命，提高密封的安全性。（二）沖洗定義（二）沖洗定義 沖洗是機(jī)械密封輔助系統(tǒng)的主要工作方式，是將密封流體注入到密封腔內(nèi)，完成潤滑、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。三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)（三）沖洗液 1、對沖洗液的要求 （1）沖洗液應(yīng)清潔，無腐蝕性，較好的潤滑性,高溫下不容易汽化。 （2）沖洗液進(jìn)入泵內(nèi)不影響產(chǎn)品質(zhì)量，泄漏出來不自燃、不污染環(huán)境，無其它不良影響。 （3）沖洗液進(jìn)入泵內(nèi)不影響泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。例如不引起泵的抽空和汽蝕。 （4）沖洗液有良好的導(dǎo)熱性，能及時(shí)

12、將熱量導(dǎo)出。沖洗溫度要符合工作要求。 （5）沖洗液引入方便、經(jīng)濟(jì)。 2、常用的外沖洗液 (1)柴油:輕柴油是170360的組分，在270300就有50以上的組分汽化，90以上的組分在350左右汽化。輕柴油不宜用在溫度較高的環(huán)境。 （2）蠟油：汽化溫度高，適用于溫度較高的環(huán)境。三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)（四）沖洗量的確定（四）沖洗量的確定 由于沖洗量計(jì)算復(fù)雜，有很多數(shù)據(jù)是選取的，計(jì)算結(jié)果意義不大，一般根據(jù)密封規(guī)格和介質(zhì)的種類選取經(jīng)驗(yàn)值。如下表:密封軸徑mm4545606085859595 135135 185185 235235 275275 300沖洗量l/min34681115

13、192634一般介質(zhì)泵用機(jī)械密封的沖洗量(轉(zhuǎn)速3000r/min以下) 根據(jù)選取的沖洗量，對易揮發(fā)介質(zhì)或溫度較高的介質(zhì)沖洗量要適當(dāng)大一些。三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)（五）密封腔壓力的確定（五）密封腔壓力的確定 1、懸臂泵、雙吸單級雙支承泵：接近入口壓力。三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)2、沒有回流管的兩級雙支承泵：入口端密封腔壓力接近泵入口壓力，出口端密封腔壓力接近一級葉輪出口壓力。即P=(Pc-Pr)/2+Pr=(Pc+Pr)/2。對于這種泵入口端密封腔壓力低容易搶沖洗油量，閥門應(yīng)關(guān)小，出口端閥門應(yīng)開大。否則沖洗油壓力低時(shí)，出口端

14、介質(zhì)會通過沖洗油管流向入口端。三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)3、用平衡盤（鼓）平衡軸向力的多級雙支承泵、有回流管的兩級雙支承泵：入口端密封腔壓力接近泵入口壓力，出口端密封腔壓力取決于平衡鼓或節(jié)流套的徑向間隙：當(dāng)間隙在0.40.5mm時(shí)，密封腔壓力比泵的入口壓力高00.05MPa；當(dāng)間隙在0.550.7mm時(shí)，密封腔壓力比泵的入口壓力高0.10.2MPa；當(dāng)間隙在0.750.9mm時(shí)，密封腔壓力比泵的入口壓力高0.250.35MPa。三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)（六）沖洗壓力的確定（六）沖洗壓力的確定 一般沖洗壓力比密封腔內(nèi)壓力大0.050.20MPa，如果壓差過大，會造成

15、沖洗流速過大，對密封件沖蝕。三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)喉部襯套喉部襯套( (底套底套) )三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng) （六）葉輪口環(huán)間隙和喉部襯套（底套）間隙對密封沖洗的影響（六）葉輪口環(huán)間隙和喉部襯套（底套）間隙對密封沖洗的影響1、葉輪口環(huán)間隙和喉部襯套間隙過大，導(dǎo)致大量介質(zhì)倒流進(jìn)密封腔，使密封腔壓力升高。2、喉部襯套間隙過大，起不到節(jié)流沖洗油的作用，使沖洗油在密封腔內(nèi)不能形成一定壓力阻止介質(zhì)進(jìn)入密封腔。3、喉部襯套間隙過大，節(jié)流效果差，當(dāng)密封泄漏，會造成大量介質(zhì)外泄。 當(dāng)密封腔壓力變高、密封結(jié)垢頻繁損壞，應(yīng)按下表間隙標(biāo)準(zhǔn)拆檢調(diào)整口環(huán)和喉部襯套間隙。 單位：mm三

16、、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)泵類口環(huán)直徑殼體口環(huán)與葉輪口環(huán)間隙喉部襯套與軸套間隙冷油泵1000.400.600.300.401000.600.700.400.50熱油泵1000.600.800.400.601000.801.00.600.70（七）（七）APIAPI沖洗方案沖洗方案1、純自沖洗方案：plan11、13、14；用于溫度較低、清潔的介質(zhì)場合。2、冷卻自沖洗方案：plan21、23；用于溫度較高、清潔的介質(zhì)場合。3、過濾自沖洗方案：plan31；用于溫度較低、含有顆粒的介質(zhì)場合。4、外沖洗方案： plan32；用于溫度高、雜質(zhì)多的介質(zhì)場合。5、過濾冷卻自沖洗： plan41

17、；用于溫度較高，含有顆粒的介質(zhì)場合。6、帶壓力罐的循環(huán)沖洗plan52、53；用于串聯(lián)密封和雙端面密封。三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Points to Note for API Plan 11: API 沖洗方案沖洗方案11 應(yīng)注意的事項(xiàng)應(yīng)注意的事項(xiàng)- Use an orifice to restrict the flow rate if the discharge pressure is 3 bar higher than seal chamber pressure.如果出口壓力高于密封腔如果出口壓力高于密封腔壓力壓力3bar，需要用一個(gè)孔限制流量需要用一個(gè)孔限制流量- Use

18、on clean and low abrasives duties用在干凈，含磨石性顆粒少的用在干凈，含磨石性顆粒少的工礦工礦Seal Flushing By-Pass from Discharge單密封通過出口進(jìn)行沖洗單密封通過出口進(jìn)行沖洗三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Recirculation from seal chamber through a flow control orifice and back to pump suction從密封從密封腔里出通過一個(gè)孔板返回到泵的入口腔里出通過一個(gè)孔板返回到泵的入口Points to Note for API Plan 13:API

19、 沖洗方案沖洗方案 13 應(yīng)注意的事項(xiàng)應(yīng)注意的事項(xiàng)- Use an orifice to restrict the flow rate if the seal chamber pressure is 3 bar higher than suction pressure.如果密封腔壓力高于入口壓力如果密封腔壓力高于入口壓力3bar，需要用一個(gè)孔板限制流量需要用一個(gè)孔板限制流量- handle abrasives duty better than API plan 11處理含有磨蝕性顆粒的工況處理含有磨蝕性顆粒的工況13方案好于方案好于11方案方案- higher seal chamber pre

20、ssure to suppress vaporisation較高的密封腔壓力可抑制它的汽化較高的密封腔壓力可抑制它的汽化三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)+=Points to Note for API Plan 14: API 沖洗方案沖洗方案 14 應(yīng)注意的事項(xiàng)：應(yīng)注意的事項(xiàng)：- Flow back to suction side will evacuate vapours that may collect in seal chamber.- Recommended for light hydrocarbon service. 三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Recircul

21、ation from pump discharge through a flow control orifice and cooler to sealCooling Water Outlet冷冷水出口水出口Cooling Water Inlet冷水冷水入口入口三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Recirculation from a pumping ring in the seal chamber through cooler and back to seal 沖洗液通過密封沖洗液通過密封腔中的泵效環(huán)從密封腔

22、中流出經(jīng)過換熱器，再返回到密封中，形成自封閉腔中的泵效環(huán)從密封腔中流出經(jīng)過換熱器，再返回到密封中，形成自封閉循環(huán)。循環(huán)。Throat bushingSuction入口入口Discharge出出口口18 - 24Vent at highest point of the piping排排起在管線起在管線的最高點(diǎn)的最高點(diǎn)Cooling Water Outlet冷冷水出口水出口Cooling Water Inlet冷冷水入口水入口mechanical seal with pumping ringHeat exchanger換熱器換熱器三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Recirculation

23、from pump discharge through a cyclone separator delivering clean fluid to the seal and fluid with solids back to pump suction line沖洗液從泵出口流出，通過一旋液分離器，使干凈流體進(jìn)入沖洗液從泵出口流出，通過一旋液分離器，使干凈流體進(jìn)入密封腔，帶有顆粒的流體返回到泵入口處形成封閉循環(huán)密封腔，帶有顆粒的流體返回到泵入口處形成封閉循環(huán)Clean overflowUnderflowInlet三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Points to Note for API

24、 Plan 32:對于對于API plan 32 須注意須注意:- Chose a proper source of seal flush to eliminate the potential for vaporisation of the injected fluid and to avoid contamination of the fluid being pumped with the injected flush.選擇合適的密封沖洗源選擇合適的密封沖洗源， 以減少沖洗流體的汽化，同時(shí)可避以減少沖洗流體的汽化，同時(shí)可避免沖洗流體被污染。免沖洗流體被污染。- Install a labyr

25、inth bushing at the bottom of the stuffing box to control the flushing and pressure if necessary.- - 如有必要的話，在密封腔底部安裝喉如有必要的話，在密封腔底部安裝喉部襯套或迷宮密封來控制沖洗和壓力部襯套或迷宮密封來控制沖洗和壓力。Single Seal Flushing from External Source單密封通過外部來源進(jìn)行沖洗單密封通過外部來源進(jìn)行沖洗Throat Bushing三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Recirculation

26、 from pump discharge through a cyclone separator delivering clean fluid through a cooler and then to seal and fluid with solids back to pump suction lineCooling Water OutletCooling Water Inlet三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Points to Note for API Plan 52:nTypically used with an Arrangement 2 unpressurised dual

27、seal.通常用于不帶壓雙封通常用于不帶壓雙封 nDuring normal operation, circulation is maintained by an internal pumping ring.在正常在正常操作情況下，通過腔內(nèi)的泵效環(huán)維持循環(huán)操作情況下，通過腔內(nèi)的泵效環(huán)維持循環(huán) n The reservoir is usually continuously vented to a vapour recovery system and is maintained at a pressure less than the pressure in the seal chamber.儲罐通

28、常與回收系統(tǒng)相連通，罐內(nèi)壓力通儲罐通常與回收系統(tǒng)相連通，罐內(nèi)壓力通常低于密封腔壓力常低于密封腔壓力Pressure Gauge 壓力計(jì)Level Gauge 水準(zhǔn)儀Fill valveOrificeDrainLevel Switch (H) 電平開關(guān)Level Switch (L)Pressure Switch 壓力開關(guān)(Normally Open)Vent valve 排氣閥 External reservoir providing buffer fluid for the outer seal of an unpressurised dual seal arrangement.外部儲罐對不

29、帶壓雙封的外密封起緩沖液的作用外部儲罐對不帶壓雙封的外密封起緩沖液的作用三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Pressure Gauge 壓力表Level Gauge 水準(zhǔn)儀Level Switch (L)電平開關(guān)Vent Valve 排氣閥(Normally Close) 通常關(guān)著OrificePressure Switch 壓力操縱開關(guān) External Pressure 外部壓力外部壓力 SourceOne-way Block Valve(Normally Open)Points to Note for API Plan 53:nTypically used with an Arra

30、ngement 3 pressurised dual seal.通常用于帶壓雙封通常用于帶壓雙封 nDuring normal operation, circulation is maintained by an internal pumping ring.在正常在正常操作情況下，通過腔內(nèi)的泵效環(huán)維持循環(huán)操作情況下，通過腔內(nèi)的泵效環(huán)維持循環(huán)n The reservoir pressure is greater than the process pressure being sealed.罐內(nèi)壓力通常高罐內(nèi)壓力通常高于被密封介質(zhì)壓力于被密封介質(zhì)壓力 External reservoir prov

31、iding pressurised barrier fluid for the outer seal of an pressurised dual seal arrangement.外部儲罐對帶壓雙封的外部儲罐對帶壓雙封的外密封起隔離液的效果外密封起隔離液的效果Drain三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)Points to Note for API Plan 62:n對于對于API plan 62 須注意須注意:nThe quench may be required to prevent solids from accumulating on the atmospheric side o

32、f the seal.增加吹掃口以防止在密封大氣增加吹掃口以防止在密封大氣側(cè)有顆粒的積累側(cè)有顆粒的積累nTypically used with a close-clearance throttle bushing.n普遍使用節(jié)流襯套普遍使用節(jié)流襯套Single Seal Quench from External Source單密封通過外部急冷單密封通過外部急冷三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)三、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)（一）載荷系數(shù)（一）載荷系數(shù)K K的計(jì)算的計(jì)算K=AeA（d2d0）（d2d）Ae=4A=4（d2d0）（d2d）K=四、機(jī)械密封的計(jì)算四、機(jī)械密封的計(jì)算（二

33、）端面比壓的計(jì)算（二）端面比壓的計(jì)算t t + +p p m mFP=P14（d2d0）（d2d0）（d2d）K=Fm=Pm4（d2d1）Ft=Pt4（d2d1）F=Pb4（d2d1）P Pm mPP1 1端面比壓端面比壓P Pb bP Pt t + +（K K ）P P1 1：膜壓系數(shù)膜壓系數(shù)0.50.5（中粘度），（中粘度），=0.65=0.650.750.75（低粘度），（低粘度）， =0.3=0.30.40.4（高粘度）。（高粘度）。四、機(jī)械密封的計(jì)算四、機(jī)械密封的計(jì)算 密封端面的摩擦熱同時(shí)取決于端面比壓和摩擦副線速度。密封端面的性質(zhì)要考慮P、V的乘積，即PV值。 PV值過大：液膜氣化

34、，密封失效，端面嚴(yán)重磨損。因此對一定摩擦系數(shù)的端面材料組對，有一許用PV值。P：端面比壓 ； V=（d1d2）n/120103為摩擦副平均線速度。PVPV。（三）（三）PVPV值計(jì)算值計(jì)算各種組對在非平衡型機(jī)械密封中的許用PV值（單位：MPam/s）SiC/硬石墨SiC/ SiCWC/硬石墨WC/WCAl2O3 /填充PTFEWC/青銅WC/軟石墨Cr2O3噴涂/石墨Stellite/軟石墨252025201.521085四、機(jī)械密封的計(jì)算四、機(jī)械密封的計(jì)算（一）（一） 機(jī)械密封的選型機(jī)械密封的選型1、密封選型考慮的因素（1）P機(jī)械密封腔的壓力。根據(jù)壓力確定機(jī)械密封是選用平衡型的密封還是非平衡

35、型。（2）V機(jī)械密封的線速度。根據(jù)線速度確定機(jī)械密封是靜止型還是選旋轉(zhuǎn)型。（3）T機(jī)械密封腔的溫度。根據(jù)溫度確定機(jī)械密封是波紋管型的還是彈簧型的以及確定機(jī)械密封輔助密封選什么。（4）完整的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)尺寸。（包括沖洗、背冷及排液開孔的軸向及周向位置）。（5）介質(zhì)的特性濃度、粘度、腐蝕性、有無固體顆粒及纖維雜質(zhì)，是否易汽化或結(jié)晶等。（6）主機(jī)工作特點(diǎn)及操作的連續(xù)性。（7）主機(jī)對密封的泄漏量及泄漏方向的要求。（8）操作及生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性。五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用 2、 根據(jù)P-V-T選型（1）對于介質(zhì)粘度高、潤滑性好的，P0.7Mpa或介質(zhì)粘度低、潤滑性差，P0.5Mpa時(shí)通常選用非平

36、衡型密封，反之選用平衡型密封。（2）當(dāng)V25m/s時(shí)可以選用旋轉(zhuǎn)型密封，反之必須選用靜止型密封。（3）機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定當(dāng)密封腔的溫度T150時(shí)屬于高溫通常選金屬波紋管型密封，反之通常選用彈簧密封。 （4）補(bǔ)償機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)易產(chǎn)生質(zhì)量不平衡，同時(shí)消耗攪拌功率，因此，旋轉(zhuǎn)式密封不能用于高速；而靜止式密封可用于高速。但是旋轉(zhuǎn)式密封安裝比較方便。所以，普通的機(jī)械密封大多采用旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)。五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用 3、 根據(jù)介質(zhì)選型（1）當(dāng)介質(zhì)的腐蝕性較弱，通常選用內(nèi)置式；當(dāng)介質(zhì)屬于強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)時(shí)，通常選用聚四氟乙烯波紋管或外置式密封。（2）對于易結(jié)晶、易凝固和高粘度介質(zhì)，應(yīng)該選單彈簧型或彈簧外置

37、型機(jī)械密封。（3）對于有雜質(zhì)、纖維或固體顆粒的介質(zhì)，應(yīng)該選用硬對硬的摩擦副組合。（4）對于易燃、易爆、有素、有害的介質(zhì)，應(yīng)該選用串聯(lián)或雙端面密封。五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用（二）（二） 機(jī)械密封材料選擇機(jī)械密封材料選擇 1、 密封端面材料要求：（1） 機(jī)械強(qiáng)度高, 能耐壓和耐壓力變形;（2）具有耐干磨性、耐高載荷性, 自潤滑性好;（3） 配對材料的磨合性好, 無過大的磨損和對偶腐蝕;（4） 耐磨性好, 壽命長;（5）導(dǎo)熱性和散熱性好;（6） 耐高溫性好;（7） 抗熱裂性好;（8） 耐腐蝕性強(qiáng);（9） 線膨脹系數(shù)小;（10） 氣密性好。 常用摩擦副材料： （1）碳石墨：是機(jī)械密封的主要

38、耐磨材料之一，碳與石墨都不是五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用 理想的摩擦副材料，以碳為主體加入定量石墨粘結(jié)煅燒，成為碳石墨，根據(jù)加入的石墨多少，可分為軟、中、硬三種，石墨越多，越軟。由于燒結(jié)過程中，部分粘結(jié)劑揮發(fā)，導(dǎo)致制品中產(chǎn)生微孔，在帶壓介質(zhì)中，介質(zhì)通過氣孔而產(chǎn)生“冒汗”現(xiàn)象，可通過浸漬樹脂或金屬以防止這種現(xiàn)象，并且材料的物理性能有所改變。碳石墨的耐磨性優(yōu)于石墨，導(dǎo)熱性介于石墨與碳之間（石墨的導(dǎo)熱性與可與金屬相當(dāng)，介于鋁和碳鋼之間，碳的導(dǎo)熱性只有石墨的1/100），碳石墨的導(dǎo)熱性在石墨與碳之間。 （2）聚四氟乙烯：純聚四氟乙烯韌性與彈性較好，可做V形圈及波紋管等。但它不耐磨，故需要在其中

39、加入填充料，以制作動、靜環(huán)及其他耐磨零件。 （3）氧化鋁：陶瓷硬度較高，耐腐蝕和磨損，并耐受一定的溫度，是制作動靜環(huán)較為理想的材料。但是，硬度高，脆性大，機(jī)加工困難，使用不當(dāng)會開裂。氧化鋁陶瓷主要有含氧化鋁99%和95%，簡稱為99陶瓷/95陶瓷。陶瓷中加入一定的金屬粉，可以改善抗震性和脆性，但耐腐蝕性能有所下降。 五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用（4）碳化硅：黑色，類似石墨外觀，有自潤滑性，摩擦系數(shù)約為硬質(zhì)合金的1/2，耐磨性優(yōu)于氧化鋁、氮化硼、碳化物，與石墨組成摩擦副，其耐磨性能更好。其硬度高，耐熱性好，耐腐蝕尤其耐堿性能在陶瓷中居首。與其他硬質(zhì)材料相比，它的摩擦系數(shù)極低。（5）硬質(zhì)合

40、金：以硬質(zhì)合金為摩擦副的應(yīng)用很廣，常用的硬質(zhì)合金以WC為硬質(zhì)項(xiàng)，以Co為粘結(jié)項(xiàng)燒結(jié)而成，成為碳化鎢。耐磨性、導(dǎo)熱性明顯高于高速鋼。線脹系數(shù)小，耐蝕性能好。常用的摩擦副材料牌號YG6為WC含量94和Co含量6的碳化鎢硬質(zhì)合金。（6）另外，鋼結(jié)構(gòu)硬質(zhì)合金，高硅鑄鐵，鉻鋼，鉻鎳鋼以及堆焊硬質(zhì)合金、噴涂陶瓷等也有應(yīng)用。五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用2、 輔助密封材料要求：（1） 材料致密性好，不易泄漏介質(zhì)；（2） 有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度；（3 ）壓縮性和回彈性好，永久變形?。唬? ）高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂；（5 ）抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質(zhì)中能長期工作，其體積和硬度變化

41、小，且不粘附在金屬表面上；（6） 摩擦系數(shù)小，耐磨性好；（7） 具有與密封面結(jié)合的柔軟性；（8 ）耐老化性好，經(jīng)久耐用；（9） 加工制造方便，價(jià)格便宜，取材容易。 橡膠是最常用的密封材料。除橡膠外，適合于做密封材料的還有石墨等，聚四氟乙烯以及各種密封膠等。五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用3、其它金屬材料要求：（1）與介質(zhì)接觸的金屬件，其材料耐腐蝕等級不得低于泵的材料等級；（2）密封上的螺紋連接件材料必須為奧氏體不銹鋼或更高耐蝕材料，（3）彈簧材料必須為奧氏體不銹鋼或更高耐蝕材料。（4）焊接金屬波紋管材料為316L或AM350或INCONEL718。4、密封元件材料使用溫度限（1）摩擦副的溫

42、度限+260+200+400+180+280+220+200溫度限（）浸銻石墨浸鉛石墨浸銅碳石墨浸巴氏合金碳石墨浸酚環(huán)氧脂碳石墨浸呋喃樹脂碳石墨浸酚醛樹脂碳石墨材料碳石墨的溫度限五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用+400+288+120+400+232+117溫度限（）鑲嵌碳化鎢（17-4PH）鑲嵌碳化鎢（C-耐蝕鎳基合金）鑲嵌碳化鎢（不銹鋼）整體碳化鎢整體鑄造斯太利特（鎢鉻鈷）硬質(zhì)合金堆焊斯太利特（鎢鉻鈷）硬質(zhì)合金材料金屬、陶瓷和非金屬等的溫度限+71+177+177+177+427+371溫度限（）填充玻璃聚四氟乙烯表面鍍鉻陶瓷青銅碳化硅硅化石墨材料五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用（

43、2）輔助密封的溫度限-100+250-100+250-18+204-65+230-40+130-40+100（低丙烯晴）-30+120（中丙烯晴）-20+120（高丙烯晴）溫度限（）聚四氟乙烯氟硅橡膠氟橡膠硅橡膠氯丁橡膠丁晴橡膠材料-40+177+400-18+280+325+400溫度限（）聚四氟乙烯包橡膠膨脹石墨全氟橡膠氟橡膠+石棉聚四氟乙烯+石棉材料（3）金屬元件溫度限400+200+275+200+120溫度限（）鎳鉻鈦合金鎳銅合金18-8不銹鋼硬拔碳鋼琴鋼絲材料五、機(jī)械密封的選用五、機(jī)械密封的選用 （一）安裝前對設(shè)備的檢查（一）安裝前對設(shè)備的檢查1、工況相符合。2、應(yīng)確保系統(tǒng)已經(jīng)關(guān)閉

44、，并處于無壓及冷卻狀態(tài)。3、確認(rèn)機(jī)械密封的型號及設(shè)備型號及位號，以確保機(jī)械密封的工作參數(shù)和應(yīng)用。對于單端面機(jī)械密封的維修，在拆除軸套前應(yīng)測量其相對位置尺寸并記錄，以確保機(jī)械密封壓縮量的準(zhǔn)確調(diào)整。 機(jī)械密封運(yùn)行的好壞及壽命的長短較大程度上取決于設(shè)備自身的條件，因此在安裝機(jī)械密封前，仔細(xì)對設(shè)備進(jìn)行檢查將會降低密封失效的可能及維修的費(fèi)用。對設(shè)備須從以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查： 1、密封腔孔徑及深度尺寸應(yīng)該與密封組裝圖上尺寸一致，一般偏差為0.13mm；軸或軸套的尺寸偏差為0.03mm或0.00mm0.05。軸的軸向竄量檢查，總的軸向竄量不能超過0.5mm；軸的徑向跳動檢查，軸的徑向跳動一般小于0.05mm

45、。徑向跳動過大，有可能造成軸或軸套的磨損；密封面之間泄漏量增加；設(shè)備的振動加劇從而降低密封的壽命。六、機(jī)械密封的使用六、機(jī)械密封的使用 2、軸的彎曲度檢查。軸的最大彎曲度應(yīng)小于0.07mm。密封腔表面的跳動檢查，密封腔與壓蓋連接面的跳動不能超過0.13mm。密封腔表面如與軸不垂直，有可能造成機(jī)械密封一系列的故障。因?yàn)槊芊鈮荷w是靠螺栓固定在泵體上的，連接面跳動過大，造成壓蓋安裝傾斜，依次造成密封靜環(huán)傾斜，從而導(dǎo)致整個(gè)密封不正?；蝿樱@是產(chǎn)生微振磨損的主要原因，另外機(jī)械密封與軸或軸套的輔助密封磨損也將加劇，再有就是密封的不正?；蝿右矊⒃斐山饘俨y管或傳動銷的磨損和疲勞，導(dǎo)致密封的過早失效。 3、密

46、封腔孔與軸的對中檢查，不對中度應(yīng)小于0.13mm。密封腔孔與軸不對中，將會影響密封面之間的動載荷，從而縮短密封的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。調(diào)整該對中度，可通過調(diào)整泵頭與軸承架之間的墊片或?qū)υ摻佑|面重新加工，來獲得較好的對中度。 （二）安裝前對密封的檢查（二）安裝前對密封的檢查 無論是新?lián)Q的機(jī)械密封，還是修復(fù)的密封，在安裝前均需仔細(xì)檢查以下各項(xiàng)：檢查所有的部件，部件須干凈無垢，尤其是動靜環(huán)的密封面；檢查密封的轉(zhuǎn)動部件，傳動銷及彈簧銷等均動作自如；檢查轉(zhuǎn)動部件的定位螺絲，定位螺絲應(yīng)松緊自如，舊的應(yīng)更換；根據(jù)密封安裝圖仔細(xì)檢查全部輔助密封圈的厚度，厚度不合適將會影響密封的正確定位及施加于密封面上的彈簧載荷；檢查所有

47、的旋轉(zhuǎn)部件與軸或軸套配合適當(dāng)；檢查動靜環(huán)密封面，不能有任何刻痕或劃傷，任何一點(diǎn)細(xì)微的損傷都有可能造成密封面泄漏。六、機(jī)械密封的使用六、機(jī)械密封的使用 （三）裝有機(jī)械密封的設(shè)備啟動、操作和使用（三）裝有機(jī)械密封的設(shè)備啟動、操作和使用 正確的操作和使用對于機(jī)械密封的壽命影響也至關(guān)重要，一般說來，以下注意事項(xiàng)適用于大多數(shù)機(jī)械密封的正確使用。 1、大多數(shù)機(jī)械密封設(shè)計(jì)時(shí)都是考慮在液態(tài)的環(huán)境中工作，因此開車以前密封面就必須浸在液體之中，干運(yùn)轉(zhuǎn)會嚴(yán)重破壞密封面，影響密封的使用和壽命。 2、與設(shè)備相連的管道系統(tǒng)也必須清理干凈，該系統(tǒng)的雜物如不及時(shí)清理干凈，長期運(yùn)轉(zhuǎn)后，雜物有可能進(jìn)入密封中，從而影響密封的壽命。

48、新設(shè)備密封的提前失效大多數(shù)是由于這種原因造成的。因此新設(shè)備開車前在進(jìn)口設(shè)置過濾器很有必要。 3、打開冷卻或沖洗系統(tǒng)，無論設(shè)備是否運(yùn)轉(zhuǎn)，最好不要切斷冷卻或沖洗系統(tǒng)，尤其是在設(shè)備輸送的是熱的介質(zhì)或介質(zhì)冷卻后有可能結(jié)晶的情況下。 4、對于新安裝的設(shè)備，在第一次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，開始有可能發(fā)生輕微的泄漏，這是正常現(xiàn)象，隨著密封的磨合，泄漏量會減少直至不泄漏。但如果持續(xù)時(shí)間的泄漏，應(yīng)進(jìn)行檢修。 5、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的好壞也是影響密封壽命的一個(gè)關(guān)鍵因素。泵的汽蝕、抽空不但影響泵的性能，也會對密封產(chǎn)生不利的影響。汽蝕、抽空會造成軸的不正常振動和擺動，使軸承損壞，破壞密封面之間形成的液膜造成干磨，甚至把波紋管拉裂，靜環(huán)脫離防轉(zhuǎn)

49、銷發(fā)生轉(zhuǎn)動，動靜環(huán)崩裂，最終導(dǎo)致密封失效。六、機(jī)械密封的使用六、機(jī)械密封的使用 6、按產(chǎn)品安裝說明書，確認(rèn)機(jī)械密封的壓縮量等安裝尺寸。 7、單彈簧傳動的機(jī)械密封，確認(rèn)彈簧旋向正確，一般從靜止環(huán)端看，軸轉(zhuǎn)向?yàn)轫槙r(shí)針時(shí)，應(yīng)為右旋彈簧。反之則為左旋彈簧 8、全面檢查機(jī)械密封、附屬裝置和管線安裝是否齊全，是否符合技術(shù)要求。 9、機(jī)械密封啟動前進(jìn)行靜壓試驗(yàn)，檢查機(jī)械密封是否有泄漏現(xiàn)象。若泄漏較多，應(yīng)查清原因設(shè)法消除。一般靜壓試驗(yàn)壓力用23公斤/平方厘米。 10、啟動前對于輸送凝固的介質(zhì)時(shí)，應(yīng)用蒸氣將密封腔加熱使介質(zhì)熔化。啟動前必須盤車，以防止突然啟動而造成軟環(huán)碎裂。 12、熱油泵開啟前必須預(yù)熱，升溫或降

50、溫速度不大于50/h，避免軸與泵殼受熱不均勻，受熱膨脹不同步，造成密封損壞。特別是長軸雙支承熱油泵。 13、對于利用外封油系統(tǒng)的機(jī)械密封，開泵時(shí)應(yīng)先啟動封油系統(tǒng)；停泵后再停止封油系統(tǒng)。 14、熱油泵停運(yùn)后不能馬上停止封油及端面密封的冷卻水，應(yīng)待端面密封處油溫降到80度以下時(shí)，才可以停止冷卻水，以免損壞密封零件。 15、啟動前，點(diǎn)動設(shè)備確認(rèn)轉(zhuǎn)向正確。六、機(jī)械密封的使用六、機(jī)械密封的使用 （16）泵啟動后若有輕微泄漏現(xiàn)象，應(yīng)觀察一段時(shí)間。如連續(xù)運(yùn)行4小時(shí)，泄漏量仍不減小，則應(yīng)停泵檢查。 （17）泵的操作壓力應(yīng)平穩(wěn)，壓力波動不大于1公斤/平方厘米。 （18）泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，應(yīng)避免發(fā)生抽空現(xiàn)象，以免造成密

51、封面干摩擦及密封破壞。 （19）密封情況要經(jīng)常檢查。運(yùn)轉(zhuǎn)中，當(dāng)其泄漏超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，重質(zhì)油不大于5滴/分，輕質(zhì)油不大于10滴/分，如2-3日內(nèi)仍無好轉(zhuǎn)趨勢，則應(yīng)停泵檢查密封。（四）機(jī)械密封的檢修（四）機(jī)械密封的檢修 機(jī)械密封的檢修無須特別的工具和材料，一般來說檢修機(jī)械密封須備有如下工具和材料： 1、白布和軟紙：在機(jī)械密封的檢修和安裝過程中，干凈是一個(gè)最基本的也是最關(guān)鍵的條件，檢修機(jī)械密封時(shí)，一般不允許帶手套作業(yè)。 2、干凈的潤滑油：機(jī)械密封的所有輔助密封，與之接觸部位均有一薄層油膜，因此安裝輔助密封時(shí)需在輔助密封上涂上薄薄的一層干凈的潤滑油。選用的潤滑油應(yīng)與介質(zhì)或密封液相溶，但不能溶解輔助密封材質(zhì)

52、，所有與軸或軸套接觸的部件，安裝時(shí)最好也涂上少量的潤滑油。 3、研磨機(jī)或研磨平板及研磨用的金剛砂磨料。 4、緊固定位螺絲用的內(nèi)六角扳手。一般機(jī)構(gòu)密封用的定位螺絲均為不銹鋼材質(zhì)，不合適的工具有可能損壞螺絲，從而不能很好地緊固動環(huán)座。六、機(jī)械密封的使用六、機(jī)械密封的使用 （五）拆裝及檢修注意事項(xiàng)（五）拆裝及檢修注意事項(xiàng)1、要十分注意避免安裝中所產(chǎn)生的安裝偏差，（1）上緊壓蓋應(yīng)在聯(lián)軸器找正后進(jìn)行，螺栓應(yīng)均勻上緊，防止壓蓋端面偏斜。（2）檢查壓蓋與軸或軸套外徑的配合間隙（即同心度），四周要均勻。2、彈簧壓縮量要按規(guī)定進(jìn)行，不允許有過大或過小現(xiàn)象，要求誤差1.00毫米。過大會增加端面比壓，加速端面磨損。

53、過小會造成比壓不足而不能起到密封作用。3、旋轉(zhuǎn)型密封.動環(huán)安裝后應(yīng)保證能在軸上靈活移動，將動環(huán)壓向彈簧后應(yīng)能自動彈回來。4、在拆卸機(jī)械密封時(shí)要仔細(xì)，嚴(yán)禁動用手錘和扁鏟，以免損壞密封元件?？勺鲆粚︿摻z勾子，伸入傳動座缺口處，將密封裝置拉出。如果結(jié)垢拆卸不下時(shí)，應(yīng)清洗干凈后再進(jìn)行拆卸。5、如果在泵兩端都用機(jī)械密封時(shí)，在裝配，拆卸過程中互相照顧，防止顧此失彼。6、對運(yùn)行過的機(jī)械密封，凡有壓蓋松動使密封發(fā)生移動的情況，則動靜環(huán)零件必須更換，不應(yīng)重新上緊繼續(xù)使用。因?yàn)檫@樣移動后，摩擦副原來運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡會發(fā)生變動，接觸面的密封性就很容易遭到破壞。 7、安裝后用手盤動轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無輕重感覺；六、機(jī)械密封的使用六

54、、機(jī)械密封的使用（一）機(jī)械密封主密封點(diǎn)的密封原理（一）機(jī)械密封主密封點(diǎn)的密封原理 動環(huán)與靜環(huán)之間的密封：是靠彈性元件（彈簧、波紋管等）和密封液體壓力在相對運(yùn)動的動環(huán)和靜環(huán)的接觸面（端面）上產(chǎn)生一適當(dāng)?shù)膲壕o力（比壓）使兩個(gè)光潔、平直的端面緊密貼合；端面間維持一層極薄的液體膜而達(dá)到密封的作用。這層膜具有液體動壓力與靜壓力，它起著平衡壓力和潤滑端面的作用。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓均勻的條件，這是相對旋轉(zhuǎn)密封。（二）機(jī)械密封泄漏點(diǎn)（二）機(jī)械密封泄漏點(diǎn) 目前機(jī)械密封在泵類產(chǎn)品中的應(yīng)用非常廣泛，而隨著產(chǎn)品技術(shù)水平的提高和節(jié)約能源的要求，機(jī)械密封的應(yīng)用前景將更加廣泛。機(jī)械

55、密封的密封效果將直接影響整機(jī)的運(yùn)行，尤其是在石油化工領(lǐng)域內(nèi)，因存在易燃、易爆、易揮發(fā)、劇毒等介質(zhì)，機(jī)械密封出現(xiàn)泄漏，將嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常進(jìn)行，嚴(yán)重的還將出現(xiàn)重大安全事故。七、機(jī)械密封的失效分析七、機(jī)械密封的失效分析 機(jī)械密封種類繁多，型號各異，但泄漏點(diǎn)主要有六處：1、動、靜環(huán)間泄漏； 2、軸套與軸間的泄漏；3、動環(huán)與軸套間的泄漏；4、靜環(huán)與靜環(huán)座間的泄漏；5、密封壓蓋與泵體間的泄漏； 6、動、靜環(huán)鑲嵌結(jié)構(gòu)配合處泄漏。 一般來說，軸套外伸的軸間、密封壓蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)和解決，但需細(xì)致觀察，特別是當(dāng)工作介質(zhì)為液化氣體或高壓、有毒有害氣體時(shí)，相對困難些。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷，須在

56、長期管理、維修實(shí)踐的基礎(chǔ)上，對泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判，才能得出正確結(jié)論。七、機(jī)械密封的失效分析七、機(jī)械密封的失效分析 （三）故障檢查（三）故障檢查 1、收集整套密封元件。 2、檢查磨損痕跡（1）磨痕變寬：表明電機(jī)與泵嚴(yán)重不對中： 原因：（a）軸承損壞 （b）軸抖動或軸變形 （c）軸彎曲 （d）泵氣蝕產(chǎn)生振動。（e）聯(lián)軸器未對中 （f）管線應(yīng)力 （g）密封靜壞傾斜。（2）磨痕變窄：表明密封超壓，密封設(shè)計(jì)有誤，選高壓或高溫機(jī)封。（3）無磨痕：可能是靜環(huán)與動環(huán)一起旋轉(zhuǎn)。（4）無磨痕但有亮點(diǎn)：超壓或表面粗糙或是壓蓋壓不均勻。3、檢查密封面 (1)斷裂：一般發(fā)生在陶瓷環(huán)上.高溫拒用陶瓷（150C）

57、（2）硬密封面深痕:因?yàn)楣腆w顆粒會埋入軟密封面內(nèi)并生成磨削性結(jié)晶體磨削硬密封面。4、傳動件磨損：軸套傳動鍵的磨損。5、檢查彈性元件（1）彈簧和波紋管斷裂。七、機(jī)械密封的失效分析七、機(jī)械密封的失效分析 （2）彈簧卡住。 （3） 彈性體斷裂、硬化或損壞。 6、檢查磨擦碰撞情況。（四）故障分析和判斷（四）故障分析和判斷 機(jī)械密封開始出現(xiàn)大量泄漏，說明密封已經(jīng)失效。常見的非正常失效原因一般有以下幾點(diǎn)： 1、在安裝之間，選用的密封部件有問題。這包括部件未處理干凈，部件有破損（劃痕或裂縫）或是其它原因。 2、密封安裝不正確，這主要指密封定位設(shè)置不正確。 3、密封選用不正確，包括密封主體或密封環(huán)材質(zhì)選用不當(dāng)

58、，設(shè)計(jì)時(shí)沒有綜合考慮好壓力、溫度、轉(zhuǎn)速以及流體特性等各方面的因素。 4、操作失誤。設(shè)備啟動時(shí)密封液的壓力不足、密封干運(yùn)轉(zhuǎn)或是密封輔助系統(tǒng)未投入運(yùn)行。 5、密封腔有雜物。有可能是安裝時(shí)帶進(jìn)去雜物或是輔助系統(tǒng)處理不干凈。 6、設(shè)備本身運(yùn)轉(zhuǎn)不良導(dǎo)致密封失效。軸的串量、擺動或是振動過大。 機(jī)械密封一旦出現(xiàn)故障泄漏時(shí)，不能立即停車檢修，當(dāng)設(shè)備還在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，相關(guān)人員就應(yīng)立即到現(xiàn)場進(jìn)行檢查，仔細(xì)觀察設(shè)備的工況，輔助系統(tǒng)七、機(jī)械密封的失效分析七、機(jī)械密封的失效分析的壓力流量，泄漏部位以及設(shè)備振動情況等各方面因素，以便于分析失效的原因。 （五）典型泄漏原因分析及判斷（五）典型泄漏原因分析及判斷 1安裝靜試時(shí)泄漏。

59、 a)機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，一般要進(jìn)行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題； b)泄漏量較大時(shí)，則表明動、靜環(huán)摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上，再手動盤車觀察，若泄漏量無明顯變化則靜、動環(huán)密封圈有問題； c)如盤車時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動、靜環(huán)摩擦副存在問題； d)如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動環(huán)密封圈存在問題居多，泄漏介質(zhì)向四周噴射或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。 e）其它原因：動、靜環(huán)V形密封圈方向裝反，或安裝時(shí)反邊；緊定螺釘未擰緊，彈簧座后退。軸套處泄漏，密封圈未裝或壓緊不夠；如用手轉(zhuǎn)動軸泄漏方向性則有如下原因：彈簧力不均勻，單

60、彈簧不垂直，多彈簧長短不一或個(gè)數(shù)少；密封腔端面與軸垂直不夠。 此外，泄漏通道也可同時(shí)存在，但一般有主次區(qū)別，只要觀察細(xì)致，熟悉結(jié)構(gòu)，一定能正確判斷。七、機(jī)械密封的失效分析七、機(jī)械密封的失效分析 2、試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏。 泵用機(jī)械密封經(jīng)過靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有： a) 操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異?，F(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動、靜環(huán)接觸面分離； b)對安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷； c)動環(huán)密封圈過緊，彈簧無法調(diào)整