CDL泵用机封 H-17机械密封 不锈钢卧式单级离心泵

泵抽空机械密封会出现哪些失效现象呢?
所谓泵抽空是指叶轮内发生汽蚀或泵内没有液体,以及漏进气体或液体汽化等,此时密封处于干或半干摩擦状态。
石墨环表面出现深且粗的环状沟纹;
硬环用1Cr13表面堆焊硬质合金或喷涂陶瓷时,出现径向裂纹;
硬环用碳化钨时,出现环状沟纹,有时出现径向裂纹或断裂
动静环密封圈变质,如果是橡胶圈则老化、龟裂,如果是4F-V形圈则变为灰,严重时两个4F圈粘结在一起
热装式密封环硬质合金环松脱。
干气密封是怎样保持平衡的?
如果某一因素干扰破坏了这一平衡,例如密封间隙小时,由槽产生的流体动压力増加,会将静环推开,间隙,开启力下降,到二力平衡时为止。反之,如果某一因素使密封端面间隙,密封面之间泄压,使开启力减小,在闭合力的使用下,静环向动环靠近,间隙减小,到恢复力平衡为止。所以有人又把干气密封称为自平衡式密封。

泵故障主要原因:
操作波动
1.密封系统故障29%
2.维修质量差22%
3.操作波动频繁209%密封,
4.备件质量差13%
这些泵的轴封94%采用机械密封,有少部分采用填料密封。机械密封中主要是焊接金属波纹管结构,其中96%为单端面密封,其余为双端面密封。单端面密封寿命为半年到两年,平均寿命为一年。双端面密封寿命为半年到五年,平均为一年半到两年。摩擦副组合情况见表39。采用的设施情况见表40。

机械密封失效实例四
1)泵及介质有关情况:某炼油厂生产装置的1台两级双支承离心泵,介质为温度320~340℃的减压渣油,泵人口压力约0.3MPa,出口压力为2.2MPa。
2)密封情况:该泵采用单端面密封,外供冲洗油(API682冲洗方案32)。密封为焊接金属波纹管密封,型号为DBM8SB。静环材料为石墨装在与波纹管相联的环座上。
动环为碳化钨。经计算载荷系数为0.67。人口端冲洗油压力0.5~0.6MPa,出口端冲洗油压力1.2MPa,冲洗油为90℃左右的蜡油。用低压蒸汽作急冷。
3)运转及使用情况:该泵为连续运转,一开一备。泵运转平稳良好,性能满足生产要求。端(**)密封性能较好,无明显泄漏。后端密封虽然也测量不出泄漏量,但是在密封和后轴承箱表面积存了黑乎乎一片油。这是由于密封泄漏出来的油,被冷却蒸汽雾化了,又被电机的冷却风吹送到泵轴承箱表面,日积月累形成了一片黑油。说明后密封的泄漏比前密封大,泵就这样坚持运转。也发生过泵的轴承损坏和抱轴的事故。这是由于密封的冷却蒸汽很难控制。蒸汽开小了怕泄漏的油堵塞波纹管,只好开的稍大些,时间久了蒸汽窜到轴承箱中凝结成水,导致轴承损坏。
4)密封拆检情况:运转4-10个月就要拆泵,有时是处理密封,有时是更换轴承。拆开的密封没发现有明显的失效现象。波纹管有很轻的堵塞,不影响弹性。硬质合金环有很轻的摩擦痕迹,石鞶环表面的磨损略重于硬质合金环。在这种情况下前密封运转时看不出明显的泄漏。
5)原因分析:一台泵的两端密封完全相同,采用同样的冲洗油和冷却蒸汽,拆检情况也没有很大的差别,而两端的泄漏量却差的较大,使我们百思不得其解,讨论多次也找不出。过了很长时间又提出了这个问题。有人怀疑是镶装石墨环的环座材料选择错了。因为石墨是脆性材料,强度又低和环座镶装的过盈值远不能**像硬质合金那样大。为了确保镶装的质量、环座的材料应选用4.J42,它和石墨的线膨胀系数几乎相等。如果环座选用18-8或3G13,在工作温度下,镶装失效,肯定要发生泄漏。于是对环座的材料进行了分析。采用光谱分析,测量结果是高镍铁合金,不含有铬的成分。说明环座材料是4J42,并非是铬镍不锈钢。又采用对比的方法对泵两端密封的工作条件进行了比较。同一台泵、同样的介质、同样的冲洗油、同样的温度,所不同的仅仅是压力。端冲洗油压力为0.5~0.6MPa,出口端冲洗油的压力为约1.2MPa。压力大会使波纹管和密封端面变形。受外压波纹管,压力大时会发生直径收缩变形,由于密封用的波纹管两端刚性大(与钢环焊接),产生的变形小,而波纹管中间变形大。另一方面,石墨环本身在外压力作用下要产生変形,两者累计的结果,造成了密封端面为收敛形,液膜厚度,易泄漏。
6)验证:收敛形密封端面是密封环表面的内边缘接触而外边缘不接触,检查了拆检下来的石墨环,恰好是靠内径处的端面有摩擦痕迹。由此使人联想到波纹管密封允许使用压力是多少,还要看具体结构和尺寸以及密封环材料等因素希望对此课题展开研究和讨论。

高温泵密封失效统计结果如何?
近来,我国炼化企业发生了多起高温油泵密封泄漏导致的着火事故,给装置安全运行带来严重影响。对来自于31家炼油企业2009~2010年现场高温油泵故障的数据统计分析
看出,泵小流量操作引起泵体振动等原因,造成机械密封二次泄漏的事故占57%;机械密封直接原因导致泄漏造成事故占29%。2009~2010年高温油泵故障数见图151。高温油泵故障原因分布图见图152。现将美国的高温泵密封失效统计结果列在下面。这是对美国24家化工厂和石油化工厂的调查结果。该文发表在1987年1月的“烃加工”杂志(英文版)上。

安装和使用方面的原因
①静环端面和轴中心线不垂直;
②动静环不同心;
③弹簧压缩量太大,端面比压大;
④冲洗量过大、静环冲出缺口;
⑤没有冲洗,传动座内淤塞,弹簧不能补偿
⑥冲洗用的过滤器堵塞,摩擦副温度升高
①在有冷却的自冲洗中,因冷却器结垢,冷却能力下降,摩擦副温度升高
⑧对依靠密封箱夹套冷却的高温泵密封中,密封箱结水垢,摩擦副温度升高
⑨多组分的介质中轻组分増加,如液态烃中的C2含量增加0介质含固体颗粒或易结晶,使密封面磨损;
①急冷水选择不当而结垢,磨损静环,也可能使动环失去补偿能力;
②发生汽蚀或抽空时密封立刻失效;③振动过大,使密封寿命大大缩短。

除杂防垢指通过密封系统对机械密封工作环境的清洁程度进行控制的功能。采用带有过滤器的自身介质冲洗的方式能达到这一目的。防止污染指通过密封系统对所密封的危险介质微量的正常泄漏造成的坏境污染的控制。采用冲洗流体外冲洗的方式能达到这一目的。

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