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高粘度泵机械密封失效的影响因素与影响机制研究

2020-06-11 13:19:57
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随着机械密封的快速发展,在石油和化工企业中高粘度泵机械密封的使用非常广泛,其性能稳定,密封性好,摩擦功耗低,使用周期长,对轴(或轴套)磨损很小等。在日常的生产中,由于机械密封而引起的机器故障仍然大约占总体的百分之四十以上,因此给维修方面带来了巨大的困难。所以,良好的机械密封直接关系到装置的正常运行及生产。
  一、影响机械密封的因素
  (1)腐蚀。表面腐蚀:机械密封件由于腐蚀介质的侵蚀造成表面腐蚀,有时甚至会造成腐蚀穿透。
  间隙腐蚀:由介质浓度之间存在差异,会导致缝隙间会有溶液溢出造成腐蚀。
  电化学腐蚀:由于工作环境的封闭性,导致密封介质与密封件中的金属发生电化学反应,造成密封失效。
  (2)温度。对于密封腔而言,若内部温度超过规定的一百五十摄氏度,将引起一系列的问题,例如:成对使用的密封环因摩擦发热产生变形和热裂,导致材料腐蚀和磨损速度增快,长时间的磨损和腐蚀造成密封环的失效。密封圈超过本该承受的温度会发生硬化等一系列现象,从而造成失效。相对于弹簧来说,高温会使其失去弹性。高粘度泵在运动中会由于摩擦产生部分热,使局部温度升高,若不使用合理的冲洗冷却方法会使部件发生失效还,甚至会加快它的腐蚀速率。所以设计时  要考虑温度问题。
  (3)摩擦。当固体颗粒或者杂质进入密封面时,密封面会由于这些小颗粒的存在导致接触不良,造成摩擦面的磨损,这样端面间液膜就难以形成和维持,造成高粘度泵机械密封失效。
  (4)压力。高压或者压力不稳定造成的失效:在密封腔内压力所承受的压力超过所需压力时,会造成密封端面比压指过大,不能容易的形成液膜,造成端面过重的磨损,甚至会发出大量的热,造成密封零件产生变形。
  由于工作压力的不稳定引起零件的弹性变形,由于零件的变形,造成密封不良甚至失效。若压力的变化超过  范围,会产生很明显的泄露现象。
  (5)其他原因的影响。密封件本身由于设计、工艺、制造、选材、安装或选型配对不正确等造成机械密封点泄露失效。例如:密封件没对称安装,密封端面不平整,从而中间产生密封间隙导致有泄漏量;密封冲洗系统不健全,因密封腔内的温度过高导致机械密封失效;对密封辅助系统的不当选择;工艺条件不规范或者苛刻或者环境条件差等均都可以导致密封失效。
  二、预防密封失效的措施
  (1)在选择密封结构时应以结构简单、可靠性高、操作方便、安装与维修容易为主。选择高粘度树脂泵机械密封时,应对其中参数、材料、结构等特点加以了解,要选择质量性能等可靠的机械密封装置。每种机械密封的使用都有他的适应性,要具体工作环境具体分析,选择可靠的机械密封方式,这是保证高粘度泵机械密封正常运行的关键。安装前,每个部件的完好性和规范性  确保,按机械密封正确要求进行安装。安装过程中应恰当的使用百分表、游标卡尺等相关的设备,确保不偏心、间隙合理等细节。
  (2)防止腐蚀引起的腐蚀失效造成密封失效的问题应引起重视。做好机械密封件日常保养工作,避免介质泄漏腐蚀密封系统。另外,使用高纯度的透平油定期的冲洗密封件,  密封装置抗腐蚀的性能。
  (3)防止磨擦引起失效,为避免由于磨擦引起机械密封失效,先保障摩擦副材料具有良好磨擦性能,其次保证密封面的平整度和粗糙度  要达到要求。另外,在安装过程中,端面异物  要清理;在运行过程中,输送介质  要规范,避免腐蚀。
  (4)橡胶圈失效,橡胶圈有  的使用寿命,使用过程中应计算好时间,做到定期换。在检修过程中,若发现密封圈恶化、形变等应即刻换密封圈。
  (5)提高操作人员技能,在运行前,加强人员培训,提高人员的操作水平。在起动过程中,应按照要求规定;另外,平时应安排人员做机械密封件的日常保养维护工作。