離心泵抽空原因及應(yīng)對措施與機(jī)械密封詳解

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)離心泵抽空原因及應(yīng)對措施與機(jī)械密封詳解據(jù)我國石油化工行業(yè)統(tǒng)計，80%以上的離心泵采用的密封方式為機(jī)械密封。由于工況條件的不同，離心泵在輸送物料過程中，經(jīng)常出現(xiàn)機(jī)械密封處物料的泄漏，給環(huán)境造成污染，并造成能源的浪費。機(jī)械密封是離心泵的主要易損件之一，因而泵的故障多數(shù)是由密封失效所導(dǎo)致的。據(jù)統(tǒng)計，機(jī)械密封失效導(dǎo)致泵的故障占設(shè)備故障率的50%以上，所以有必要對離心泵的機(jī)械密封泄漏進(jìn)行分析改進(jìn)，以降低泵的故障率。一、離心泵工作原理及機(jī)械密封裝置的作用離心泵通過電機(jī)、聯(lián)軸器，使其

2、葉輪高速旋轉(zhuǎn)，在葉片之間的液體受到葉片的推動，在離心力的作用下，不斷地從中心被甩向四周，當(dāng)泵內(nèi)液體從葉輪中心被拋向邊緣時，中心處形成了低壓區(qū)，由于進(jìn)泵前的液體壓強(qiáng)大于泵吸入口處的壓強(qiáng)，在壓強(qiáng)差的作用下，液體便經(jīng)吸入管連續(xù)地吸入泵內(nèi)，以補(bǔ)充被排出液體的位置，只要葉輪不停地旋轉(zhuǎn)，液體便不斷地吸入和排出。泵軸穿過泵殼時，動靜之間有間隙存在時，泵內(nèi)的液體就會從間隙漏至泵外，若吸入端是真空，則外界空氣會漏入泵內(nèi)，嚴(yán)重影響泵的工作，為了減少泄漏，一般在動靜間隙處裝有軸端密封裝置。軸封裝置是離心泵的重要部件，它直接關(guān)系到離心泵能否正常工作?，F(xiàn)在軸封裝置一般采用機(jī)械密封。二、機(jī)械密封原理機(jī)械密封是一種依靠彈性

3、元件對動、靜環(huán)端面密封副的預(yù)緊和介質(zhì)壓力與彈性元件壓力的壓緊而達(dá)到密封的軸向端面密封裝置。機(jī)械密封通常由靜環(huán)、動環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。動環(huán)和靜環(huán)的端面組成一對摩擦副，動環(huán)靠密封室中液體的壓力使其端面壓緊在靜環(huán)端面上，并在兩環(huán)端面上產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋葔汉捅３忠粚訕O薄的液體膜而達(dá)到密封的目的。壓緊元件產(chǎn)生壓力可使泵在不運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也保持端面貼合，保證密封介質(zhì)不外漏，并防止雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。密封圈起密封動環(huán)與軸的間隙、靜環(huán)與壓蓋的間隙的作用，同時對泵的振動、沖擊起緩沖作用。機(jī)械密封在實際運(yùn)行中不是一個孤立的部件，它是與泵的其它零部件一起組合起來運(yùn)行的。三、機(jī)械密封的輔助設(shè)施沖洗裝置沖洗裝置是機(jī)械密封

4、最主要的輔助設(shè)施，泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，密封腔中沉積或形成雜質(zhì)，必須進(jìn)行沖洗。否則會因結(jié)晶的析出、顆粒雜質(zhì)的沉淀，使機(jī)械密封動、靜環(huán)失去浮動性，彈簧失靈。更嚴(yán)重的是顆粒磨損、雜質(zhì)進(jìn)入摩擦副會加劇磨損，導(dǎo)致機(jī)械密封迅速失效。所以，一般情況下泵用機(jī)械密封均應(yīng)進(jìn)行沖洗。四、機(jī)械密封泄漏的原因分析新安裝(或更換)的機(jī)械密封投入運(yùn)轉(zhuǎn)時泄漏量應(yīng)在允許范圍內(nèi)。如果密封本身的結(jié)構(gòu)、制造質(zhì)量、安裝和使用等方面都無問題，其壽命要超過 8000h。實際工作中，不少密封的使用壽命遠(yuǎn)沒有達(dá)到該值前就失效了，這是由于工藝條件、設(shè)備運(yùn)行狀況和操作存在一定的問題造成的。根據(jù)近幾年來機(jī)械密封運(yùn)行工況和失效后的拆檢情況來看，其常見原因

5、如下：1、密封環(huán)熱裂紋機(jī)械密封拆開時可發(fā)現(xiàn)，硬環(huán)表面有過熱回火色，石墨環(huán)表面有環(huán)狀溝紋、橡膠圈老化等。主要原因是：由于介質(zhì)溫度過高泵體內(nèi)形成汽蝕，汽蝕發(fā)生后，水力沖擊帶動密封做迅速的軸向振蕩，使動靜環(huán)及輔助密封圈等零件嚴(yán)重的磨損，使機(jī)械密封裝置損壞。潤滑不良，密封環(huán)端面沒有形成液體潤滑膜或密封環(huán)端面間液膜汽化，形成干摩擦；冷卻系統(tǒng)散熱不良；2、離心泵的振動由于制造和安裝精度等原因，所有的離心泵都存在著振動。振動的原因主要為轉(zhuǎn)子不平衡、機(jī)泵不同心、滾動軸承故障等。從軸承箱表面測到的最大振幅不能大于0.06mm，超過該值就要停泵處理。振動可分解為三個方向：垂直、水平和軸向，其中以軸向振動對密封的危

6、害最大。當(dāng)泵振動加劇時，動靜環(huán)之間發(fā)生分離。瞬間的分離在液膜壓力作用下致使密封面開啟，出現(xiàn)大量泄漏，如果這時介質(zhì)中固體顆粒含量超過5%時，由于振動引起端面分離，顆粒嵌入較軟的石墨環(huán)端面，造成硬質(zhì)環(huán)密封面的過度磨損。拆卸檢查時可發(fā)現(xiàn)，在硬密封面上有清晰的摩擦痕跡，進(jìn)入固體顆粒時有劃痕。3、彈性元件失彈主要特征是拆卸檢查彈性元件時，彈性元件彈力不足，有變形、自由高度明顯減小。該情況發(fā)生概率比較小。主要原因是：大部分用來制作彈簧和波紋管的材料在高溫下長期工作均會出現(xiàn)彈力下降的缺陷，從而使密封端面的閉合力不足而導(dǎo)致密封端面泄漏嚴(yán)重。金屬波紋管的高溫失彈即是該類機(jī)械密封的一種普遍而典型的失效形式；彈簧在

7、高溫下長期工作發(fā)生蠕變、疲勞失效等；彈簧在高溫下長期工作腐蝕失效。五、結(jié)尾語離心泵在低于最小流量值得狀態(tài)下工作時，流體在泵內(nèi)產(chǎn)生嚴(yán)重的回流等現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)生溫升和振動。抽空現(xiàn)象是當(dāng)離心泵發(fā)生故障的眾多原因之一，當(dāng)其發(fā)生時會伴隨以下狀況：、電機(jī)電流下降、壓力大幅波動、流量異常波動、發(fā)出雜音異聲、泵體發(fā)生振動、泵缸溫度升高機(jī)械密封是離心泵抽空的只要原因在泵抽空以后，或者在抽空發(fā)生的過程中1）泵體振動大，機(jī)械密封的動、靜環(huán)會不斷發(fā)生間歇性碰撞，導(dǎo)致泄漏發(fā)生，嚴(yán)重時機(jī)械密封結(jié)構(gòu)失效；2）機(jī)械密封的動靜環(huán)的壓緊是介質(zhì)壓力和彈簧的預(yù)緊力之和（開頭已提到），當(dāng)抽空后，介質(zhì)壓力就會沒有，動靜環(huán)的接觸壓力就會變小

8、，密封失效；3）泵抽空后，采用自沖洗方案（即利用泵送介質(zhì)沖洗）的機(jī)械密封動靜環(huán)端面失去了冷卻和潤滑，發(fā)生干摩，機(jī)械密封失效，參見本文密封環(huán)熱裂紋小節(jié)。產(chǎn)生抽空現(xiàn)象原因及對應(yīng)措施：、原因：離心泵入口處發(fā)生漏氣措施：應(yīng)停泵檢查離心泵的泄漏入口管線及法蘭；、原因：離心泵入口處發(fā)生堵塞措施：應(yīng)停泵檢查離心泵的泄漏入口管線、過濾網(wǎng)及葉輪，進(jìn)行吹掃后進(jìn)行檢修；、原因：離心泵入口處壓力不夠措施：則應(yīng)提高入口液面背壓；、原因：離心泵入口處介質(zhì)溫度過高飽和蒸汽過大措施：應(yīng)降低介質(zhì)溫度，將離心泵內(nèi)蒸汽放空排凈；、原因：離心泵入口閥未開或是閥芯脫落措施：應(yīng)打開閥門或換泵后進(jìn)行檢修；、原因：離心泵出口開度太大（?。┐胧簯?yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整各閥開度；、原因：