機械密封及干氣密封基礎知識問答30題

9/9機械密封及干氣密封基礎知識問答30題術(shù)語定義：密封端面：密封環(huán)在工作時與另一個密封環(huán)相貼合的端面補償環(huán)：被施加補償作用的密封環(huán)非補償環(huán)：未被施加補償作用的密封環(huán)機械密封典型結(jié)構(gòu)：機械密封定義是指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補償機構(gòu)彈力（或磁力）的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。補償環(huán)非補償環(huán)彈簧補償環(huán)非補償環(huán)彈簧歸類而言，機械密封結(jié)構(gòu)分為端面密封副（動靜環(huán)）、彈性元件、輔助密封、傳動件、緊固件、防轉(zhuǎn)件幾部分，其依靠彈性構(gòu)件與密封介質(zhì)的壓力，在旋轉(zhuǎn)的動環(huán)與靜環(huán)的接觸面，產(chǎn)生適當?shù)膲壕o力，使兩個端面緊密貼合，密封端面之間維持一層極薄的液體膜而達到密封的目的。下圖為正常狀況下的密封端面。何時使用帶壓密封？何時使用不帶壓密封？答：帶壓密封的特征是密封液壓力高于工藝介質(zhì)的壓力，如果密封泄露，密封液會進入泵內(nèi)，確保泵內(nèi)介質(zhì)不會泄漏到外界；而不帶壓密封的密封液壓力等于或低于工藝介質(zhì)壓力，密封泄露時，泵內(nèi)介質(zhì)會進入密封液系統(tǒng)。兩種密封方式的選擇，主要考慮是否允許工藝介質(zhì)泄漏到外界。何時應用非補償環(huán)旋轉(zhuǎn)方案？答：通常而言，我們習慣將密封環(huán)分為動環(huán)、靜環(huán)，其中跟隨軸一起旋轉(zhuǎn)的密封環(huán)是動環(huán)，安裝在靜止部件的密封環(huán)是靜環(huán)。在大多數(shù)泵體上，動環(huán)屬于補償環(huán)，靜環(huán)是非補償環(huán)，而在壓縮機上，動環(huán)是非補償環(huán)，靜環(huán)則是補償環(huán)。這樣的布置方式是考慮到轉(zhuǎn)速的影響，在高轉(zhuǎn)速下，如果補償環(huán)旋轉(zhuǎn)，彈簧、驅(qū)動零件等部分將在離心力作用下被破壞。當線速度在30m/s以上，采用非補償環(huán)旋轉(zhuǎn)方案。機械密封液膜厚度對密封的影響？答：液膜過薄，會造成密封表面磨損，進而導致密封過早失效；液膜過厚，液體泄漏量明顯。密封腔中含有氣體，當軸高速運轉(zhuǎn)時會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？氣體氣體答：氣體集中到軸周圍，密封液在外層。機械密封的密封面，何時會出現(xiàn)凹面變形？何時出現(xiàn)凸面變形？對于密封有什么影響？答：受高壓影響出現(xiàn)凹面變形，受高溫影響出現(xiàn)凸面變形，將會導致密封不穩(wěn)定。凹面變形容易出現(xiàn)崩邊磕環(huán)現(xiàn)象，甚至驅(qū)動窩磨損；凸面變形則會在旋轉(zhuǎn)面內(nèi)徑上產(chǎn)生不均勻接觸摩擦痕跡。密封腔熱量來源？答：1.來自介質(zhì)的吸收熱；2.密封摩擦所產(chǎn)生的熱量。腔體內(nèi)產(chǎn)生太多的熱量可能導致干運轉(zhuǎn)、過度磨損等現(xiàn)象，縮短密封壽命。密封腔熱量冷卻方式？答：1.密封液的冷卻作用；2.密封環(huán)熱傳遞。因此在一些熱量控制方案中，考慮到密封環(huán)的熱傳遞效果，需要對靜環(huán)與端蓋之間輔助密封的安裝方式、材料進行設計與選擇。此處沒有接觸物推進式密封與非推進式密封區(qū)別？此處沒有接觸物波紋管緊緊夾住軸波紋管緊緊夾住軸答：推進式與非推進式是按補償方式進行區(qū)分，推進式密封補償環(huán)通過液壓和彈簧壓力向前推進，進行追隨，彌補磨損，其O型圈隨著補償環(huán)一起前移；非推進式密封波紋管通過伸縮彌補磨損、軸向間隙、不對中；推進式密封能夠承受較高壓力（補償環(huán)不受外部壓力的影響），但容易卡滯，并且對軸面光潔度要求比較高；非推進式密封不會出現(xiàn)卡滯情況，可以接受一般的機械加工軸面，但無法現(xiàn)場維修，通常用于低負荷、低壓力環(huán)境。平衡型密封與非平衡型密封區(qū)別？答：按密封結(jié)構(gòu)分類，有平衡型密封與非平衡型密封。在密封腔壓力相同的情況下，要達到同樣的密封效果，平衡型密封只需較小的閉合力，這是由于軸肩會平衡部分軸向力。一般而言，帶有軸肩的機械密封是平衡型密封。機械密封有哪些泄漏點？密封端面的泄露與那些因素有關(guān)？答：機械密封泄漏點有1.端面主密封點；2.靜環(huán)與端蓋輔助密封點；3.動環(huán)與軸套輔助密封點；4.端蓋與腔體連接密封點；5.軸與軸套輔助密封點。端面密封泄漏量，參考公式，可以看出泄漏量與端面間隙成立方關(guān)系，與密封環(huán)端面接觸面積成反比。橡膠波紋管密封安裝時，可以使用油脂作為波紋管的潤滑劑嗎？答：不能使用，橡膠波紋管需要緊緊夾住軸，如果有油脂，容易產(chǎn)生滑動。推進式密封O型圈安裝時，應如何涂抹潤滑劑？答：應將O型圈摘出，均勻涂抹潤滑劑。推進式密封的O型圈需保證足夠潤滑，當補償環(huán)進行追隨時，可一定程度上減少卡滯、擠壓撕扯的可能。密封面一般為軟硬密封，如果改為硬-硬密封，需要注意哪些問題？答：1.密封環(huán)材料選擇，考慮其導熱性、不同溫度下的形變量、摩擦系數(shù)等；2.密封介質(zhì)選擇，由于硬硬密封時密封端面潤滑性可能有所改變，需考慮到粘度、冷卻效果，選擇不同密封介質(zhì)；3.密封環(huán)接觸面積，接觸面積將影響到磨損、發(fā)熱等方面；4.其它結(jié)構(gòu)部件該機械密封沖洗方案（Plan31），有什么要求？需要注意哪些問題？答：沖洗液中如果含有顆粒雜質(zhì)，會對密封面產(chǎn)生沖蝕，損壞密封，此種沖洗方案通過加裝分離器，可以有效清潔沖洗液，但對顆粒重度、液體粘度、入口壓力與液體壓力有要求。使用過程中，需注意分流器器壁被沖刷而導致的安全隱患。單端面密封、雙端面密封各自適用于何種工況？答:由一對密封端面組成的為單端面密封，而由兩對密封端面組成的為雙端面密封。單端面密封適用于介質(zhì)本身潤滑性好，并允許微量泄漏的工況；雙端面密封有軸向、徑向兩種布置方式，軸向雙端面密封又分為面對面、背靠背兩種形式，當介質(zhì)本身潤滑性差，有毒、易燃易爆，不允許向外泄漏時，多使用雙端面密封。在裝置現(xiàn)場，除設備說明書及相關(guān)技術(shù)要求外，還有哪些規(guī)則影響機械密封的安裝，使用和維護？答：系統(tǒng)安全；介質(zhì)因素；人為因素；環(huán)境影響；影響密封使用壽命的因素？答：泵的狀況；泵內(nèi)介質(zhì)狀態(tài)；經(jīng)過密封面的泵送介質(zhì)狀態(tài)；干運轉(zhuǎn)情況；產(chǎn)生過多的熱量/冷卻不足；壓力峰值；介質(zhì)變化情況；溫度變化情況；啟動/關(guān)閉；干氣密封結(jié)構(gòu)及原理？答：干氣密封通過動環(huán)旋轉(zhuǎn)，密封氣由螺旋槽被泵送，產(chǎn)生流體動壓力，實現(xiàn)動靜環(huán)的非接觸運轉(zhuǎn)。當動靜環(huán)間隙增大時，氣體動壓力減弱，靜環(huán)向動環(huán)追隨；當間隙減小時，氣體動壓力增強，靜環(huán)向動環(huán)遠離。這種抵抗壓力或機械擾動的能力，稱之為氣膜剛度。隔離密封的作用？答：封堵軸承滑油；混合二級排放氣，降低可燃氣體濃度；隔離密封的密封面分為接觸式與非接觸式，有什么區(qū)別？答：接觸式隔離密封的密封面與軸或軸套貼緊，泄漏量??；非接觸式密封面與軸或軸套采用迷宮等形式，泄漏量大；對于壓縮機干氣密封系統(tǒng)，需要有足夠的隔離氣對滑油進行封隔，因此使用的為非接觸式密封。干氣密封密封面熱量產(chǎn)生方式？散熱方式？答：氣體的剪切、旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生熱量；通過氣體泄漏、節(jié)流效應帶走熱量。單向槽與雙向槽對比？答：1.單向槽密封只能單向旋轉(zhuǎn)，雙向槽密封可以雙向旋轉(zhuǎn)；2.開啟轉(zhuǎn)速不同，單向槽更低；3.氣膜剛度，單向槽較之雙向槽更穩(wěn)定；4.適用工況、介質(zhì)不同，一些不穩(wěn)定、分子量小的介質(zhì)選用單向槽密封。干氣密封氣密厚度一般為多少？答：干氣密封氣膜厚度一般為3-5。干氣密封污染類型，導致什么后果？答：干氣密封的失效多數(shù)是由污染造成的，污染分為固體污染和液體污染，固體污染會損壞密封面，限制軸向運動，導致高泄漏、密封卡滯；液體污染會影響發(fā)熱，密封間隙不穩(wěn)定，形成膠水效應等，出現(xiàn)飄忽的泄露、液體聚集現(xiàn)象。潤滑油進入石墨密封面，會對干氣密封造成什么影響？答：油進入到石墨中，受熱容易形成鼓包，并且油滴在密封面表面粘結(jié)，當密封面運行時，受擠壓剪切作用，容易破壞密封。機組喘振或長時間震動偏高會對密封有何影響？答：動靜環(huán)撞擊導致碎環(huán)；驅(qū)動件損壞；快速泄壓會對密封產(chǎn)生什么影響？答：快速泄壓導致O型圈爆裂；材料吸收介質(zhì)內(nèi)氣體，當壓力突然減小時，所吸收的氣體快速逃出，密封表面呈現(xiàn)氣泡、凹坑、疤痕。干氣密封出現(xiàn)反壓時，會導致何種現(xiàn)象？答：工藝氣側(cè)反壓，會帶入雜質(zhì)，損壞