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引起齒輪油泵機械密封失效的原因

       引起齒輪油泵機械密封失效的原因有很多種,本篇文章著重講述了由于高溫效應而產生的機械密封失效,以及密封端面的磨損而造成的密封失效等。設備在運轉中,機械密封發生泄漏是時有發生的,找準原因才能解決根本。

       齒輪泵機械密封失效主要發生在: 

       ①軸套與軸間的密封;

       ②動環與軸套間的密封;

       ③動、靜環間密封;

       ④對靜環與靜環座間的密封;

       ⑤密封端蓋與泵體間的密封。

       1)安裝靜試時泄漏

       機械密封安裝調試好后,一般要進行靜試,觀察泄漏量。如泄漏量較小,多為動環或靜環密封圈存在問題;泄漏量較大時,則表明動、靜環摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎上,再手動盤車觀察,若泄漏量無明顯變化則靜、動環密封圈有問題;如盤車時泄漏量有明顯變化則可斷定是動、靜環摩擦副存在問題;如泄漏介質沿軸向噴射,則動環密封圈存在問題居多,泄漏介質向四周噴射或從水冷卻孔中漏出,則多為靜環密封圈失效。此外,泄漏通道也可同時存在,但一般有主次區別,只要觀察細致,熟悉結構,一定能正確判斷。

       2)試運轉時出現的泄漏。

       齒輪泵用機械密封經過靜試后,運轉時高速旋轉產生的離心力,會抑制介質的泄漏。因此,試運轉時機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后,基本上都是由于動、靜環摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有:

       (1)高溫齒輪油泵由于腐蝕而引起的機械密封失效

       a.密封面點蝕,甚至穿透;

       b.由于碳化鎢環與不銹鋼座等焊接,使用中不銹鋼座易產生晶間腐蝕;

       c.焊接金屬波紋管,彈簧等在應力與介質腐蝕的共同作用下易發生破裂。

       (2)由于高溫效應而產生的機械密封失效

       a.熱裂是高溫齒輪油泵,如渣油泵,回煉油泵,常減壓塔底泵等最常見的失效現象.在密封面處由于干摩擦,冷卻水突然中斷,雜質進入密封面,抽空等情況下,都會導致環面出現徑向裂紋;

       b.石墨炭化是使用碳—石墨環時密封失效的主要原因之一.由于在使用中,如果石墨環一旦超過許用溫度(一般在-105~250℃)時,其表面會析出樹脂,摩擦面附近樹脂會發生炭化,當有粘結劑時,會發泡軟化,使密封面泄漏增加,密封失效;

       c.輔助密封件(如氟橡膠,乙丙橡膠,全橡膠)在超過許用溫度后,將會迅速老化,龜裂,變硬失彈.現在所使用的柔性石墨耐高溫,耐腐蝕性較好,但其回彈性差.而且易脆裂,安裝時容易損壞。

       (3)由于密封端面的磨損而造成的密封失效

       a.摩擦副所用的材料耐磨性差,摩擦系數大,端面比壓(包括彈簧比壓)過大等,都會縮短機械密封的使用壽命.對常用的材料,按耐磨性排列的次序為:碳化硅—碳石墨,硬質合金—碳石墨,陶瓷—碳石墨,噴涂陶瓷——碳石墨,氮化硅陶瓷——碳石墨,高速鋼——碳石墨,堆焊硬質合金——碳石墨;

       b.對于含有固體顆粒介質,密封面進入固體顆粒是導致使密封失效的主要原因.固體顆粒進入摩擦副端面起研磨劑作用,使密封發生劇烈磨損而失效.密封面合理的間隙,以及機械密封的平衡程度,還有密封端面液膜的閃蒸等都是造成端面打開而使固體顆粒進入的主要原因;

       c.機械密封的平衡程度β也影響著密封的磨損.一般情況下,平衡程度β=75%左右最適宜.β<75%,磨損量雖然降低,但泄漏增加,密封面打開的可能性增大.對于高負荷(高PV值)的機械密封,由于端面摩擦熱較大,β一般取65%~70%為宜,對低沸點的烴類介質等,由于溫度對介質氣化較敏感,為減少摩擦熱的影響,β取80%~85%為好。

       (4)因安裝,運轉或設備本身所產生的誤差而造成機械密封泄漏

       a.動,靜環接觸表面不平,安裝時碰傷,損壞;

       b.動,靜環密封圈尺寸有誤,損壞或未被壓緊;

       c.動,靜環表面有異物;

       d.動,靜環V型密封圈方向裝反,或安裝時反邊;

       e.軸套處泄漏,密封圈未裝或壓緊力不夠;

       f.彈簧力不均勻,單彈簧不垂直,多彈簧長短不一;

       g.密封腔端面與軸垂直度不夠;

       h.軸套上密封圈活動處有腐蝕點。


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