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化工泵用机械密封的泄漏原因与防止措施

  
评论: 更新日期:2016年02月02日

  4.由密封零件失效引起的密封泄漏
  机械密封用辅助密封圈,以采用合成橡胶O形圈较多。机械密封零件失效大部分是辅助密封圈失效,机械密封由于泄漏而不能正常工作的一个主要原因也是因为O 形圈失效引起的。O 形圈失效的表现为老化、永久性变形、溶胀变形、扭曲及挤出损伤。因此,在选用O形圈时应考虑合成橡胶的安全使用温度,尽可能地选用截面较大的橡胶O形圈,适当提高硬度,采用沟槽式的装配结构,通过沉浸试验合理选材,必要时选用复合材料,如橡胶包覆聚四氟乙烯密封圈。安装时,应在槽内涂以润滑脂,保证其滚动自如。
弹簧、传动销等机械零件失效也常常引起机械密封的泄漏,在使用中,机械密封的弹簧失效形式有永久变形、断裂、腐蚀、蠕变或松弛等。传动销、传动螺钉等都能用来传递转矩,驱动密封件旋转。振动或安装位置偏斜、不同心等,都会使传动件磨损、弯曲甚至损坏。
5.介质浓度高、粘度大、可流动性差引起密封失效。
   A、由于介质粘度大,容易造成内装式机械密封弹簧堵塞,弹簧补偿失效,使机械密封补偿环(通常指动环)不能有效的贴紧非补偿环(通常指静环),至使密封失效;
   B、介质含固体颗粒浓度高、粘度大,可流动性差,容易造成泵的抽空,而倒至密封处于干摩擦状态,密封环产生热裂变,密封失效。

  三、机械密封泄漏失效的现象及防止
  在机械密封泄漏分析中,关键是找到其原因,进而采取措施。通过对机械密封泄漏的现象,如泄漏部位、泄漏量等情况的观察找到初步的原因或主要原因,再通过观察密封零件的损坏情况找到根本原因。有时这些过程是需要借助于仪器测量来完成的。
  1.密封副端面之间泄漏的防止
  错误的安装常常造成密封副端面之间泄漏,如:安装尺寸未达到图纸设计要求,非补偿环安装倾斜,端面变形,因此安装时必须仔细阅读安装说明书及附图,重新调整安装尺寸。若为压盖安装偏斜,应重新安装。同时检查密封环端面与压盖端面各点的距离是否一致,防转销是否进入密封环的凹糟中、是否顶到凹槽底部,总装时压盖螺钉要均匀锁紧。碳石墨环弹性模量低,易变形,一般说来,碳石墨环端面变形的原因有:箱体内夹杂金属碎片或污垢,局部受载;合成橡胶O形圈在介质中溶胀,体积增大,碳环受压而使端面变形;端面分离,弹簧阴塞,如因温度变化引起介质结晶、积垢,造成端面不能很好地贴合,弹簧被腐蚀而丧失强度也会产生同样的结果。对此须清除碎片,清洗箱体、底座,应根据介质性质更换O形圈,对于因腐蚀而产生的泄漏,一般需要改用合适的材料。
  密封副端面不平,端面平面度、粗糙度未达到要求,或在使用前受到了操作破坏,因而产生泄漏。这时应重新研磨抛光或更换密封环。工作端面平面度可用平晶检查光干涉带来测定。
  造成端面分离的情况还有:(1)同轴度误差、安装对中调整不良、各零件加工精度不佳而造成累计误差,连接螺栓中轴线偏差、传动轴直线超差或加工后产生变形等。机械密封部件安装(包括密封轴)后,应测量轴的径向跳动与端面跳动。(2)端面接触压力不足,这是因为轴(或轴套)与密封圈之间磨擦阻力过大使闭合减小,阻力增加是因为橡胶O形圈溶胀引起密封环卡滞。(3)轴可能因点腐蚀或电偶腐蚀而失去光滑的表面,从而增加摩擦力或密封圈的压缩量过大,当轴窜动时,补偿环随轴窜动致使端面不闭合,补偿环组件与轴的间隙过小。因此,必须校核温升引起的间隙减小量,轴必须具有合适的粗糙度。我们一般将轴与轴套配合部分进行磨削加工,确保精度。机械密封腔内密封液不洁净,应严格控制密封液中的杂质,定期更换密封液。(4)密封件本身具有渗透性,为确保密封件不渗透,经机械加工后的成品应进行一次浸渍处理。如果从密封件处产生大量泄漏,表明密封件可能已破裂,此时应检查操作条件以判明是因过载引起的破坏,还是由于安装不当造成的。
  2.补偿环辅助密封圈处泄漏的防止
  补偿环辅助密封圈处泄漏主要是由于辅助密封圈的安装、产品质量和其被损伤引起的,密封圈安装时受到损伤,是密封失效的常见原因,如表面有划痕,唇口被割伤。出现这种情况,多半是轴端未倒角或残留毛刺不清洁所致,要注意清除毛刺和保持清洁。轴上的键槽也会损伤密封圈,安装时应使用专用工具,避免密封圈受到损伤。还可通过调整轴的尺寸公差、形位公差及粗糙度加以处理。
  辅助密封圈质量问题,如橡胶密封圈断面尺寸超差,压缩率不符合要求,出现质量问题,如错位、开模缩裂、修边过量、流痕、凹凸缺陷、飞边过大等,需用合格品替换。密封圈的衬质与介质不相容,应重新选用适宜的密封圈材料。
  轴表面有腐蚀、麻点、凹坑和密封圈老化将使密封圈损坏或失效。在这种情况下应更换新轴、轴材料和密封圈,可在密封圈接触部位的轴表面镀铬或喷涂陶瓷。
  3.非补偿环辅助密封圈处泄漏的防止
  产生的原因可能是底座尺寸公差不符合设计要求,安装错误,密封圈的质量不良或密封圈的材质与介质不相容等。采取的措施有:应更换合格品,严格安装操作,选用适宜材料的密封圈。
  4.其他接触零件部分泄漏的防止
  箱体与底座结合面之间泄漏,是由于箱体与底座的配合面质量达不到要求和安装不当造成的。箱体与底座配合端面有缺陷,如凹坑、刻痕等,需整修或采用相应措施,可涂液体密封胶;安装时螺栓力过小,压缩垫片或密封圈时不能把接触面不平的凹坑填满,需加大螺栓力,或用较软的垫片,因为内压力总是使得密封底座与箱体端面趋于分离;垫片或密封圈受到损伤,应更换垫片或密封圈;安装时不清洁,异物进入其间,就清除异物,受损伤的密封垫片、密封圈应更换;底座刚度不够,安装时产生底座变形,这时应更换有足够刚度的底座;安装时螺栓受力不均匀,底座单边锁紧,应重新调整螺栓力。轴套处的泄漏量通常是稳定的,一般是由于安装不当,密封圈或垫片不符合要求或损伤而造成的。
  五、结语
  化工泵用机械密封泄漏失效的原因是复杂的,往往须在生产实践中不断总结经验,通过详细的观察和分析,并借助于仪器测量分析,才能找到机械密封的泄漏原因,从而采取有效的措施加以解决。在化工泵用机械密封的设计中,要充分掌握其工况条件,选用合适的密封机构和关键零件的材料,防止由于设计不当引起的密封失效。通过在生产中、实验中对失效原因的故障分析,对提高在化工企业中机械密封的应用技术水平,改进结构上的设计水平,提高装置的生产效率都有十分重要的意义。

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