化工泵機械密封失效原因分析
(1)端面破損。機械密封密封端面的損壞形式多樣,比如動環和靜環因長時間運轉,自然磨損;機械密封摩擦副材質選取不當,造成機械密封摩擦副磨損較快;機械密封端面在安裝過程中劃傷和磕碰造成損傷;動靜環之間有異物;碳化硅、石墨等易碎材質的端面在運轉過程中因表面有顆?;蛟O備振動大造成破損等。因此,在機械密封選型過程中,要根據介質的成分、溫度、壓力等綜合考慮,選擇最適合的機械密封。
(2)端面不平。機械密封有嚴格的設計要求,一般情況下,如果機械密封滿足工況使用要求的情況下,運轉設備長時間停用重新開啟,機械密封端面粘結有雜質顆?;蚪Y晶物質時,將會導致機械密封泄漏,這種情況只需清理掉雜物即可,不需更換機械密封。另外部分機械密封端面不平可根據磨損情況,進行研磨和拋光,也可繼續在現場使用,達到降成本的目的。
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(3)機械密封的彈簧補償力太低。機械密封的彈簧不起作用也是造成機械密封泄露較為多見的原因。多簧式機械密封的部分彈簧失效造成受力不均;彈簧在高溫環境中長時間運行,彈性降低;彈簧在焦油等粘性介質中造成黏連等均會造成彈簧的失效,從而造成設備的泄漏;密封圈長時間使用其耐磨性、抗腐蝕性、耐極冷即熱性、抗老化性能變差,造成密封圈提前發生硬化、破裂、溶解、變形等情況,進而導致密封圈彈性降低或破損,引發介質的泄漏;另外固定動靜環的防轉銷出現松動錯位、在使用過程中斷掉或者安裝時位置偏差較大,造成機械密封動靜環壓緊力降低,低于介質所需的緊壓力時,會造成機械密封泄漏。
(4)機械密封材質不符。機械密封常見的密封環主要有石墨、聚四氟乙烯、青銅、合金鋼、碳化硅等,要根據介質選擇符合現場要求材質的機械密封。如果現場介質腐蝕性較強,選擇合金鋼的密封環,機械密封在運轉極短時間內,就可能失效,甚至造成損壞設備的現象。機械密封的密封環要求聚四氟乙烯,在安裝過程中,安裝的普通橡膠材質密封環,在運轉中也將造成機械密封的泄漏。因此要根據介質選擇適合的材質,一旦選擇不好,將造成頻繁的檢修,增大勞動強度,也導致成本升高。
(5)安裝質量缺陷。在機械式密封的使用和安裝過程過程中,最重要的是注意安裝過程中保護機械密封動靜環的接觸面。機械密封端面需要用棉紗擦拭干凈,檢查機械密封端面有無崩邊、點坑、溝槽、劃痕、裂紋、是否光潔明亮等缺陷。機械式密封動靜環O型圈表面不得存在凹凸不平、汽泡、雜志等缺陷以及老化跡象。機械密封的端面和O型圈的加工粗糙度和行位公差是否滿足設計規定。在泵軸、機封配套的軸套上、安裝機械密封的表面、密封端蓋內表面需要提前涂上一層潤滑油,便于安裝,用手壓迫動環或靜環組件,組件的浮動應無卡澀感。保證動環和軸垂直偏差尺寸等,安裝過程中,要嚴格按照安裝規范進行,一旦檢查不到位,機械密封質量不達標或安裝不合適,均會造成介質泄漏,需重新拆檢費時費力。另外在機械密封出現間歇性泄漏情況時,要細致分析原因,是由于機械密封失效、操作不穩定、軸向竄動量較大等什么原因造成的,要根據實際情況去解決,才能從根源上解決介質泄漏的問題。
(6)設備空運轉。設備最忌諱空運轉,在操作過程中,要確保先開打入口截門,防止離心泵將泵腔內介質抽空,導致泵腔內出現負壓的情況。如果這是機械密封的彈簧力偏弱,會造成靜環脫離機械密封端蓋,且會在軸上旋轉某一角度,造成機械密封失效,引起介質泄漏。一旦長時間空運轉,機械密封的輔助沖洗系統中沒有介質,該項設計起不到潤滑、冷卻、沖走端面雜物的作用,在密封端面形成不了液膜,造成摩擦副直接接觸摩擦,局部過熱,會導致機械密封端面損壞,將會加劇介質泄漏。另外輔助系統內沖洗液壓力不足、壓力不夠、沖洗位置設計不合適、沖洗液含顆粒雜質等均會影響機械密封的密封效果。
綜上所述,從機械密封的結構、泄漏點分析到機械密封的失效形式,根據現場的使用做了適當的分析,從而提高對機械密封的認識和后續的應用。機械密封仍是一種較高的密封原件,選用得當,就能保證設備高效、安全的運行,從而為企業帶來更多的效益。