欢迎您来到查雅论文网!
期刊论文
降低化工生产设备泄漏率初探
2023-11-01

化工企业的特点是高温、高压、易燃、易爆、易中毒等特点,因此,化工设备的动态、静态密封率常被作为设备管理的技术指标之一。因机械密封在化工生产中应用广泛,现主要从机械密封对于泄漏率的影响加以说明。

一、机械密封的原理及结构
机械密封是一种旋转机械的轴封装置,指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在液体压力和补偿机构弹力\\(或磁力\\)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置,又叫端面密封。机械密封广泛应用于泵、釜、压缩机及其他类似设备的旋转轴的密封,其主要作用是将易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的端面密封。
机械密封通常组成部分包括动环、静环、压紧元件和密封元件。其中动环随泵轴同步旋转,动环和静环紧密贴合组成密封面,以防止介质泄漏。动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用,同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。机械密封在实际运行中是与泵的其它零部件一起组合起来运行的,机械密封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系,但零件自身性能、辅助密封装置和安装的技术要求必须保证,这是使机械密封发挥它应有作用的基础。
二、机械密封的故障现象及原因分析
机械密封由于其结构特殊性及运转环境的特殊性,其故障率相对较高。主要表现形式是密封端面会出现磨损、热裂、变形、破损等情况,而弹簧由于长期使用,也会发生松弛、断裂和腐蚀。辅助密封圈常现的现象是裂口、扭曲和变形、破裂。
机械密封在运行中故障主要表现是振动和发热,其主要成因是动静环贴合端面粗糙,动静环与密封腔的间隙太小,因振摆引起碰撞而振动。此外,由于密封端面耐腐蚀和耐温性能不良,或是冷却不足或端面在安装时夹有颗粒杂质,也会引起机械密封的振动和发热。
三、机械密封介质泄漏的故障原因
1.静压试验时泄漏。机械密封在安装时由于不细心,往往会使密封端面被碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合,都会造成介质泄漏。如果是轴套漏,则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。
2.周期性或阵发性泄漏。机械密封的转子组件周期性振动、轴向窜动量太大,都会造成泄漏。机械密封的密封面要有一定的比压,这样才能起到密封作用,这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量,给密封端面一个推力,旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压,机械密封要求泵轴不能有太大的窜量,一般要保证在0.25mm以内。但在实际设计当中,由于设计的不合理,往往泵轴产生很大的窜量,对机械密封的使用是非常不利的。
3.机械密封的经常性泄漏。机械密封经常性泄漏的原因有很多方面。第一方面,由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。第二方面,是辅助密封圈引起的经常性泄漏。第三方面,是弹簧缺陷引起的泄漏。其他方面,还包括转子振动引起的泄漏,传动、紧定和止推零件质量不好或松动引起泄漏,机械密封辅助机构引起的泄漏,由于介质的问题引起的经常性泄漏等。
4.机械密封振动偏大。机械密封振动偏大,最终导致失去密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不仅仅是机械密封本身的原因,泵的其它零部件也是产生振动的根源,如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。
四、处理机构密封故障采取的措施
如果机械密封的零件出现故障,就需要更换零件或是提高零件的机械加工精度,提高机械密封本身的加工精度和泵体其他部件的加工精度对机械密封的效果非常有利。为了提高密封效果,对动静环的摩擦面的光洁度和不平度要求较高。动静环的摩擦面的宽度不大,一般在2~7毫米之间。
机械密封振动、发热的处理。如果是动静环与密封腔的间隙太小,就要增大密封腔内径或减小转动外径,至少保证0.75mm的间隙。如果是摩擦副配对不当,就要更改动静环材料,使其耐温,耐腐蚀。这样就会减少机械密封的振动和发热。
机械密封泄漏的处理 。机械密封的泄漏是由于多种原因引起,我们要具体问题具体处理。为了最大限度的减少泄漏量,安装机械密封时一定要严格按照技术要求进行装配,同时还要注意以下事项。
1.装配要干净光洁。机械密封的零部件、工器具、润滑油、揩拭材料要十分干净。动静环的密封端面要用柔软的纱布揩拭。
2.修整倒角倒圆。轴、密封端盖等倒角要修整光滑,轴和端盖的有关圆角要砂光擦亮。
3.装配辅助密封圈时,橡胶辅助密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤,以免胀大变形,过早老化。动静环组装完后,用手按动补偿环,检查是否到位,是否灵活;弹性开口环是否定位可靠。动环安装后,必须保证它在轴上轴向移动灵活。
泵轴窜量大的处理
合理地设计轴向力的平衡装置,消除轴向窜量。为了满足这一要求,对于多级离心泵,设计方案是:平衡盘加轴向止推轴承,由平衡盘平衡轴向力,由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。
增加辅助冲洗系统 。密封腔中密封介质含有颗粒、杂质,必须进行冲洗,否则会因结晶的析出,颗粒、杂质的沉积,使机械密封的弹簧失灵,如果颗粒进入摩擦副,会导致机械密封的迅速破坏。因此机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的,它可以有效地保护密封面,起到冷却、润滑、冲走杂物等作用。
泵振动的处理措施 。在泵产品的制造装配过程中,严格按标准和操作规程去执行, 消除振动源。泵、电机、底座、现场管路等辅助设备在现场安装时,要严格把关,消除振动源。
总之,机械密封在化工生产设备管理中,是不容忽视的一项内容,需要引起高度重视,它的检修应该作为重点课题来研究。

在线客服系统