據(jù)我國(guó)石油化工行業(yè)計(jì)算,80%以上的離心泵選用的密封方式為機(jī)械密封。因?yàn)楣r條件的不同,離心泵在運(yùn)送物料過(guò)程中,經(jīng)常呈現(xiàn)機(jī)械密封處物料的走漏,給環(huán)境構(gòu)成污染,并構(gòu)成動(dòng)力的糟蹋。
機(jī)械密封是離心泵的主要易損件之一,因此泵的毛病多數(shù)是由密封失效所導(dǎo)致的。據(jù)計(jì)算,機(jī)械密封失效導(dǎo)致泵的毛病占設(shè)備毛病率的50%以上,所以有必要對(duì)離心泵的機(jī)械密封走漏進(jìn)行剖析改進(jìn),以降低泵的毛病率。
一、離心泵作業(yè)原理及機(jī)械密封設(shè)備的效果
離心泵經(jīng)過(guò)電機(jī)、聯(lián)軸器,使其葉輪高速旋轉(zhuǎn),在葉片之間的液體遭到葉片的推動(dòng),在離心力的效果下,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際時(shí),中心處構(gòu)成了低壓區(qū),因?yàn)檫M(jìn)泵前的液體壓強(qiáng)大于泵吸進(jìn)口處的壓強(qiáng),在壓強(qiáng)差的效果下,液體便經(jīng)吸入管接連地吸入泵內(nèi),以補(bǔ)充被排出液體的方位,只需葉輪不停地旋轉(zhuǎn),液體便不斷地吸入和排出。
泵軸穿過(guò)泵殼時(shí),動(dòng)態(tài)之間有空隙存在時(shí),泵內(nèi)的液體就會(huì)從空隙漏至泵外,若吸入端是真空,則外界空氣會(huì)漏入泵內(nèi),嚴(yán)重影響泵的作業(yè),為了削減走漏,一般在動(dòng)態(tài)空隙處裝有軸端密封設(shè)備。軸封設(shè)備是離心泵的重要部件,它直接關(guān)系到離心泵能否正常作業(yè)?,F(xiàn)在軸封設(shè)備一般選用機(jī)械密封。
二、機(jī)械密封原理
機(jī)械密封是一種依靠彈性元件對(duì)動(dòng)、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到達(dá)密封的軸向端面密封設(shè)備。
機(jī)械密封一般由靜環(huán)、動(dòng)環(huán)、壓緊元件和密封元件組成。動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的端面組成一對(duì)沖突副,動(dòng)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)端面上發(fā)作適當(dāng)?shù)谋葔汉蛨?jiān)持一層極薄的液體膜而到達(dá)密封的目的。
壓緊元件發(fā)作壓力,可使泵在不作業(yè)狀態(tài)下,也堅(jiān)持端面貼合,確保密封介質(zhì)不外漏,并避免雜質(zhì)進(jìn)入密封端面。密封圈起密封動(dòng)環(huán)與軸的空隙、靜環(huán)與壓蓋的空隙的效果,同時(shí)對(duì)泵的振蕩、沖擊起緩沖效果。機(jī)械密封在實(shí)踐作業(yè)中不是一個(gè)孤立的部件,它是與泵的其它零部件一起組合起來(lái)作業(yè)的。
三、機(jī)械密封的輔佐設(shè)備—沖刷設(shè)備
沖刷設(shè)備是機(jī)械密封主要的輔佐設(shè)備,泵在作業(yè)過(guò)程中,密封腔中沉積或構(gòu)成雜質(zhì),有必要進(jìn)行沖刷。否則會(huì)因結(jié)晶的析出、顆粒雜質(zhì)的沉積,使機(jī)械密封動(dòng)、靜環(huán)失掉起浮性,繃簧失靈。更嚴(yán)重的是顆粒磨損、雜質(zhì)進(jìn)入沖突副會(huì)加重磨損,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)行沖刷。
關(guān)于機(jī)械密封的沖刷計(jì)劃(如下圖展示),有非常多種,適用于不同的作業(yè)場(chǎng)合,小編講鄙人期中,專門進(jìn)行具體介紹。
四、機(jī)械密封走漏的原因剖析
新設(shè)備(或替換)的機(jī)械密封投入作業(yè)時(shí)走漏量應(yīng)在答應(yīng)范圍內(nèi)。如果密封自身的結(jié)構(gòu)、制造質(zhì)量、設(shè)備和使用等方面都無(wú)問(wèn)題,其壽命要超越8000h。實(shí)踐作業(yè)中,不少密封的使用壽命遠(yuǎn)沒(méi)有到達(dá)該值前就失效了,這是因?yàn)楣に嚄l件、設(shè)備作業(yè)狀況和操作存在一定的問(wèn)題構(gòu)成的。依據(jù)近幾年來(lái)機(jī)械密封作業(yè)工況和失效后的拆檢情況來(lái)看,其常見(jiàn)原因如下:
1、密封環(huán)熱裂紋
機(jī)械密封拆開(kāi)時(shí)可發(fā)現(xiàn),硬環(huán)外表有過(guò)熱回火色,石墨環(huán)外表有環(huán)狀溝紋、橡膠圈老化等。
主要原因是:①因?yàn)榻橘|(zhì)溫度過(guò)高泵體內(nèi)構(gòu)成汽蝕,汽蝕發(fā)作后,水力沖擊帶動(dòng)密封做迅速的軸向振蕩,使動(dòng)態(tài)環(huán)及輔佐密封圈等零件嚴(yán)重的磨損,使機(jī)械密封設(shè)備損壞。②潤(rùn)滑不良,密封環(huán)端面沒(méi)有構(gòu)成液體潤(rùn)滑膜或密封環(huán)端面間液膜汽化,構(gòu)成干沖突;③冷卻系統(tǒng)散熱不良;
2、離心泵的振蕩
因?yàn)橹圃旌驮O(shè)備精度等原因,所有的離心泵都存在著振蕩。振蕩的原因主要為轉(zhuǎn)子不平衡、機(jī)泵不同心、滾動(dòng)軸承毛病等。從軸承箱外表測(cè)到的大振幅不能大于0.06mm,超越該值就要停泵處理。振蕩可分解為三個(gè)方向:筆直、水平和軸向,其間以軸向振蕩對(duì)密封的損害大。當(dāng)泵振蕩加重時(shí),動(dòng)態(tài)環(huán)之間發(fā)作別離。瞬間的別離在液膜壓力效果下致使密封面敞開(kāi),呈現(xiàn)大量走漏,如果這時(shí)介質(zhì)中固體顆粒含量超越5%時(shí),因?yàn)檎袷幰鸲嗣鎰e離,顆粒嵌入較軟的石墨環(huán)端面,構(gòu)成硬質(zhì)環(huán)密封面的過(guò)度磨損。拆卸查看時(shí)可發(fā)現(xiàn),在硬密封面上有清晰的沖突痕跡,進(jìn)入固體顆粒時(shí)有劃痕。
3、彈性元件失彈
主要特征是拆卸查看彈性元件時(shí),彈性元件彈力缺乏,有變形、自由高度顯著減小。該情況發(fā)作概率比較小
主要原因是:①大部分用來(lái)制造繃簧和波紋管的材料在高溫下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)均會(huì)呈現(xiàn)彈力下降的缺陷,從而使密封端面的閉合力缺乏而導(dǎo)致密封端面走漏嚴(yán)重。金屬波紋管的高溫失彈即是該類機(jī)械密封的一種遍及而典型的失效方式;②繃簧在高溫下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)發(fā)作蠕變、疲勞失效等;③繃簧在高溫下長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)腐蝕失效。
扯了這么多,怎么還沒(méi)有呼應(yīng)標(biāo)題呢,小編確保,絕不是標(biāo)題黨
各位小主,馬上娓娓道來(lái)~~
五、結(jié)尾語(yǔ)
離心泵在低于小流量值得狀態(tài)下作業(yè)時(shí),流體在泵內(nèi)發(fā)作嚴(yán)重的回流等現(xiàn)象,導(dǎo)致發(fā)作溫升和振蕩。
抽暇現(xiàn)象是當(dāng)離心泵發(fā)作毛病的很多原因之一,當(dāng)其發(fā)作時(shí)會(huì)伴隨以下?tīng)顩r:
?、?、電機(jī)電流下降
?、?、壓力大幅動(dòng)搖
?、邸⒘髁糠闯?dòng)搖
?、?、發(fā)出雜音異聲
?、?、泵體發(fā)作振蕩
⑥、泵缸溫度升高
抽暇是機(jī)械密封大的敵人
在泵抽暇今后,或許在抽暇發(fā)作的過(guò)程中
1)泵體振蕩大,機(jī)械密封的動(dòng)、靜環(huán)會(huì)不斷發(fā)作間歇性磕碰,導(dǎo)致走漏發(fā)作,嚴(yán)重時(shí)機(jī)械密封結(jié)構(gòu)失效;
2)機(jī)械密封的動(dòng)態(tài)環(huán)的壓緊是介質(zhì)壓力和繃簧的預(yù)緊力之和(初已提到),當(dāng)抽暇后,介質(zhì)壓力就會(huì)沒(méi)有,動(dòng)態(tài)環(huán)的接觸壓力就會(huì)變小,密封失效;
3)泵抽暇后,選用自沖刷計(jì)劃(即使用泵送介質(zhì)沖刷)的機(jī)械密封動(dòng)態(tài)環(huán)端面失掉了冷卻和潤(rùn)滑,發(fā)作干摩,機(jī)械密封失效,參見(jiàn)本文密封環(huán)熱裂紋小節(jié)。
發(fā)作抽暇現(xiàn)象原因及對(duì)應(yīng)辦法:
①、原因:離心泵進(jìn)口處發(fā)作漏氣
辦法:應(yīng)停泵查看離心泵的走漏進(jìn)口管線及法蘭;
?、?、原因:離心泵進(jìn)口處發(fā)作阻塞
辦法:應(yīng)停泵查看離心泵的走漏進(jìn)口管線、過(guò)濾網(wǎng)及葉輪,進(jìn)行吹掃后進(jìn)行檢修;
?、?、原因:離心泵進(jìn)口處壓力不夠
辦法:則應(yīng)提高進(jìn)口液面背壓;
?、?、原因:離心泵進(jìn)口處介質(zhì)溫度過(guò)高飽滿蒸汽過(guò)大
辦法:應(yīng)降低介質(zhì)溫度,將離心泵內(nèi)蒸汽放空排凈;
⑤、原因:離心泵進(jìn)口閥未開(kāi)或是閥芯掉落
辦法:應(yīng)打開(kāi)閥門或換泵后進(jìn)行檢修;
⑥、原因:離心泵出口開(kāi)度太大(?。?/div>
辦法:應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整各閥開(kāi)度;
?、?、原因:離心泵封油帶水
辦法:應(yīng)對(duì)封油罐進(jìn)行脫水處理
⑧、原因:離心泵塔或容器內(nèi)液面液位低或許無(wú)液位;
辦法:應(yīng)暫時(shí)關(guān)小離心泵出口閥門或進(jìn)行停泵處理,待液面上升后恢復(fù);
⑨、原因:離心泵葉輪或是內(nèi)磨環(huán)磨損嚴(yán)重。
辦法:應(yīng)當(dāng)令進(jìn)行替換
?、?、原因:離心泵電機(jī)反轉(zhuǎn)
辦法:應(yīng)及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)向。