动环材料选择不合适易发生哪些故障?
用户购进的机械密封,一定要弄清楚各零件的材料。如果材料不遗应工作介质和工作条件,密封会很快失效,处于高速旋转中的动环尤其要注意。
动环材料的导热系数要**静环,这有利于热量的散失,否则密封端面温度升高,使用寿命短;
在腐蚀性很小的场合,尽量不选用喷涂陶瓷的动环特别是在液态烃中禁止使用。因为喷涂陶瓷导热性能差,易裂约
在没有冲洗的密封中,尽量不选用1Cr13表面堆焊硬质合金及耐磨性低的材料制造动环,因为表现易出现沟纹,使用寿命短
高温泵中不采用冲洗的密封尽量不选用热装式密封环,因为松脱的几率较高。如果选用热装式动环,动环座的线膨胀系数应和硬质合金环接近;
钴基硬质合金如果用在酸性介质中,因耐蚀性差而寿短
直径较大的密封(如90mm),动环和传动座靠传动突耳传动时,突耳易磨损,使传动失效或与动环磨损后嵌在起失去补偿能力。动环材料采用石墨或碳化硅可避免此现象。
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。
千气密封的基本结构怎样?
用于离心压缩机的干气密封,其结构和普通泵用机械密封基本相同,也有静环、动环、弹簧和密封圈等(图155)。在密封端面间存在着气膜而不是液膜,所以可称为气体机槭密封。国外称为 Dry Gas Seal,意思是无液体润滑的气体密封,或简称为干式密封。直译成干气密封不是很确切,已经这样称呼了,也只好如此。它和普通机械密封的区别在于在动环(硬环)面上刻有螺旋槽(图156),旋转起来密静环封端面上产生流体动压,所以也称动压槽。槽的深度只有几个微米。在槽之间平台称为密封堰,它阻止了气体圆周方向的流动,可加大升压作用。在糟的内径(。)和动环内径(x)之间称为密封坝,它能保证螺旋槽产生足够的压力,还能保证密封在静止时不产生泄漏。
目前螺杆泵机械密封使用中的一个需要解决的难题解决密封结焦的方法主要就是降低密封环境温度,减少介质在密封处的沉积。针对双螺杆泵的特点以及现场的改造条件,经研究和试验,将密封改成单端面旋转式波纹管机械密封,并选用API682标准Plan62冲洗方案,采用150℃的低压蒸汽作为冷却介质是直接有效的方法。从现场的蒸汽伴热线引出背冷蒸汽线接到该泵前、后端密封压盖上。增加蒸汽背冷一方面降低了机械密封的工作温度起到了冷却的效果;另一方面,对密封起到吹扫的作用,对由密封端面泄露出来的少量介质及时吹扫干净,防止聚积结焦在机械密封和轴套之间加装蒸汽折流套,将从密封摩擦副泄漏的微量介质及时吹到折流套和轴套之间,并继续吹送到密封压盖的蒸汽出口,经放空管线排放到zhi定回收容器,解决了波纹管内侧结焦物和积碳堆积影响波纹管弹性和浮动性的问题。同时暖泵时引入蒸汽到机械密封内部,波纹管温度很快就会上升,附着在波纹管外侧表面上的介质在短时间内就可达到熔融状态,消除介质对金属波纹管的粘附力。密封表面介质熔融速度远快于泵腔内介质的熔融速度,有效避免金属波纹管断裂。所以这种方法能够很好的解决密封结焦的问题。
4)改进效果通过2年使用检验,机械密封使用寿命能达1年以上,经济效益明显。
原因分析
由于此次密封改造受密封腔体尺寸限制,密封轴套厚度较薄,担心紧定螺钉太过使力易造成轴套变形。在部分批次的机封装配过程中,因紧定螺钉未充分拧紧或运输途中松动,加之在高温环境易出现热松动,紧定螺钉在离心力的作用下慢慢退出、并与外侧密封压盖内壁随机碰擦生热,故将其打磨成光亮的圆球体;同时,由于紧定螺钉松动,外侧密封波纹管座与机封轴套无法固定出现相对旋转,致使安装在波纹管座内槽中的全氟眯橡胶密封圈扭断,即外侧密封失效,导致储罐中的白油外漏。
改进措施:
在紧定螺钉对应的轴套位置处增设沉孔,确保外侧密封波纹管座上的紧定螺钉能拧紧在机封轴套沉孔中,避免密封波纹管座与机封轴套出现相对旋转,保护全氟眯橡胶密封圈的正常使用。
在现场开泵前,按照泵旋转方向尽量多盘车几圈,保证防转销与静环上的防转槽边贴合,减小启动泵时防转销对静环的冲击,避免静环尾部凹槽处崩边。
操作时将Plan32外冲洗压力及Plan53A储罐压力分别按照要求的数值来调节压力值,确保串联机封在标准的外部环境中保持良好的工作状态。
6)改进效果:
改进后未发生外侧密封泄漏,高温串联式波纹管机械密封及系统运行正常。
机械密封失效实例二
1)机泵工况简介:某炼油厂常减压蒸馏装置1台减三线高温油泵,型号为100AY-120x2,介质为310℃左右的蜡油,入出口压力为0.10/1.6MPa,采用串联式波纹管机械密封(图154),密封及系统均按照API682标准Plan32+53A方案设计,Pan32方案冲洗油压力为0.3MPa,Plan53A方案储罐白油压力为0.4MPa。一紧定螺钉;2一密封;3-波纹管座;4一静环;5防转销
运转及使用情况:
该泵投用后内侧密封正常,外侧密封泄漏,且储罐液位降得过快。
拆检情况
通过对该泵机封解体后对密封元件的观察,原本将外侧密封波纹管座与机封轴套固定用的紧定螺钉1外观成光滑圆球形;外侧密封波纹管座3内槽中的全氟醚橡胶密封圈2折断;外侧密封静环4防转销槽边有小块崩边。
压力对泄漏量的影响怎样?
压力和泄漏量的关系。它表示的是密封直
径为206mm,转速为1000omin时不同介质在各压力下的泄漏量。它说明了
1)随压力的升高泄漏量增加,当压力起过2MPa近似为线性关系。
2)在氢气、jia烷和空气三种介质中,分子量小者泄漏量稍大,其差别在10%左右。压力为2MPa时对空气泄漏量为0.03m3/min,压力升到10MPa时泄漏量约0.175m/min(10.5m2/h)。这就是量的概念。
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