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泵用泵用機械密封產生故障等原因解析

發布日期: 2014-12-30

1概述

 

泵是一種重要的流體輸送設備,煉油廠,數量龐大,轉動設備的維修工作超過一半的泵的修復,其中95%是離心泵的一種,與離心泵的故障,最泵用機械密封失效。據不完全統計,我國1998 ~ 2004年工廠,離心泵泵用機械密封失效的故障37%,31%是軸承故障等原因,32%。

1.1種常見的泵用機械密封失效的原因如下

1.1.1泵密封泄漏

1.1.2密封泄漏和覆冰

1.1.3密封面穩定滴

1.1.4泵密封的尖叫

1.1.5密封環或腺橫向碳積累

1.1.6密封面磨損,使用壽命短的封口機

1.2為了保證泵的長期穩定運行,故障必須處理的泵用機械密封,失效原因分析。以下四個步驟的一般過程分析

1.2.1數據收集?,F場設備故障及時查詢,觀察情況,檢驗和測試。要實事求是,客觀,完整的。

1.2.2綜合分析。所收集的數據匯總,抓住主要問題的一個綜合,分析,推理,根據一個或兩個最符合實質性癥狀作出初步診斷。

1.2.3初步診斷。根據故障現象進行了分析,總結了一般性和特殊性,找出了故障原因和規律的關系中,畫。

1.2.4通過修復實踐驗證診斷。注意記錄,良好的密封元件損壞的保存;前者的解體后,小心地打開密封箱的檢查和判斷,不要急于刪除不必要的部件的損壞和人力的浪費。

1.3泵用機械密封失效的原因,大約四

1.3.1泵用機械密封缺陷本身質量。

1.3.2泵體缺陷。

1.3.3泵用機械密封的選型不當。

第1.3.4操作,使用,維護不當。

2故障原因分析及對策

下面從泵用機械密封損壞,熱損傷,化學腐蝕,密封面磨損圖像分析來判斷故障的原因及對策。
2.1從泵用機械密封失效造成損害的判斷

2.1.1動環斷裂或裂縫:原因是動環由脆性材料,節材,非常脆弱。如果骨折表面顏色不均勻,或碎屑的存在下,動環斷裂發生在駕駛或操作中。如果沒有碎片,變色,斷裂可能對拆遷造成的。密封轉矩與相配合的傳動裝置的磨損或損壞的通常是過度造成的損害。

具體的原因可能是:A.密封裝配不當;

B.安裝和操作錯誤;

C.密封面過大的扭矩(過度壓縮,泵壓高,潤滑性差,干摩擦,密封面密封面的侵蝕,密封面粘附);

D.超高泵壓;

E.密封拆卸或解體破壞;

F.溫度變化大。

糾正和預防措施是:A.安裝認真,謹慎操作;

B.減少抽油液壓力;

C.調整壓縮量;

D.增加密封油量,降低密封溫度;

如改善環境,防止不良扭矩過大造成的潤滑與摩擦;

F.精心裝配,避免密封死亡,卡住了。

2.1.2密封面畸變

原因可能是:A.壓蓋螺栓在彈性夾緊不平或太緊,太多的壓力;

B.散熱不好,沒有統一的熱應力;

C.泵的操作壓力過高,超過設計;

D.輔助密封膨脹;

E.密封面不直;

F.密封表面的碎片;

在密封圈的支撐面是不合適的。

糾正和預防措施是:A.調整壓蓋螺栓扭矩均勻,適當的努力;

冷卻或流體B.調整,確保足夠的冷卻和潤滑的密封面,在流體中的雜質的去除;

C.減少泵壓操作;

D.輔助密封的結構和材料的變化;

如將重新加工平面密封面;

2.1.3密封表面劃痕和缺口

原因是:制造或裝配壞主人;密封表面的顆粒。有機械或手工研磨,消除缺口或刮痕;提高密封的環境,消除流體中的顆粒。

第2.1.4密封環切邊

原因可能是:A.軸振動或泵的壓力太大了;

B.軸彎曲;

C.密封面與垂直軸不。

糾正和預防措施是:A.降低軸振動值;

B.減少了泵的工作壓力;

C.消除軸的彎曲變形。

D.保持密封面與垂直軸。

第2.1.5密封環的密封面有嚴重的粘著磨損,磨痕表面光滑,槽。原因是:密封表面的潤滑和冷卻不良,局部溫度過高;密封比壓過大;密封面硬度不合適。我們應該加強沖洗,冷卻;降低密封壓比提高密封表面硬度。

2.1.6密封面磨損:固體顆粒沉積在密封環或相鄰的槽有規則的硬環的密封面,磨痕的軟密封圈表面是不均勻的。

糾正和預防措施是:密封面耐磨材料的,很難使用,如碳化硅,碳化鎢;
B.采用雙重密封并清潔密封液(油);

C.單獨成清潔油密封,密封油替代液體從泵本身;

D.通過過濾設施,過濾出自密封油密封箱的放歸后的顆粒。

2.1.7密封面磨損嚴重,裂縫,變色和過熱

原因是,沒有液體或液體的缺點之間的密封面,干密封螺紋。應行潔凈氣體開始之前去除的影響時,灌溉泵;泵吸入故障的流量和壓頭,如過濾器堵塞,入口閥開度不夠,高液入口溫度,低壓頭。

2.1.8碳石墨環侵蝕:由于潤滑沖洗液入口速度太高,在顆粒物質的液體,石碳mohuan表面的侵蝕。

糾正和預防措施是:A.潤滑沖洗液管道與流體孔口;

B.用干凈的油密封;

C.通過過濾設施,過濾出自密封油密封箱的放歸后的顆粒;

D.蓋密封圈。

對密封2.1.9輔助物理傷害:O型圈,V型或J型環,波紋管及其他輔助密封,切口,劃痕,劃痕的撕裂破壞,會造成密封失效。

原因可能是:缺乏經驗的安裝;使用不當;閃光,臺階邊緣,將密封件鍵槽劃傷;制造缺陷。為適當的治療,原因。

2.1.10節的O形圈,V型或J型環輔助密封擠壓

原因是,軸和O型圈,V型或J型環的環槽的大小是不正確的,元部件裝配間隙過大;過大的力;壓力太高。為處理的具體原因。

2.1.11扭矩過大引起的波紋管失效

原因是:潤滑摩擦密封表面缺乏,過度壓縮。

2.1.12金屬波紋管疲勞失效

原因是:大型振動泵軸運轉;共振現象的存在;旋轉部件和密封盒不。

糾正和預防措施是:消除不平衡,轉子會產生彎曲振動的軸,軸和聯軸器不次要問題;避免共振;組件保持良好的活性成分。

2.1.13彈簧變形,斷裂:彈簧旋轉方向和轉向泵是不正確的,春天會釋放,滑移,變形,開裂,斷裂。我們必須確保一個單向的春天總是夾套或動環和配置適當的。

2.1.14傳輸失?。褐鱾鲃愉N的磨損和破碎;驅動凸塊磨損;傳動螺釘夾緊失效。 
原因是:A.密封組件卡;

B.泵軸向串太大;

C.軸承失效;

D.密封表面潤滑差;

如泵的操作壓力太高;

F.軸彎曲的大;

G.軸振動過大。

糾正和預防措施是:A.防止潤滑沖洗液中斷;

B.減少軸向體積;

C.保持螺釘預緊力,使密封元件不滑動套筒;

檢查軸承;

E.降低操作壓力;

F矯直彎曲軸;

G.減少軸振動。

2.1.15彈簧失彈(密封放),其原因可能是:固體顆粒堆積;密封油的氧化,高溫碳化,并腐蝕產物沉積的分解產物;

糾正和預防措施是:A.沉積物中,多用金屬波紋管密封,大彈簧密封,不小彈簧密封;

B.使用便攜式潤滑了沉積物洗滌液或蒸汽,防止熱分解產物;

在一個密封的結構保持彈簧干凈;

通過堆焊的彈簧套D.套關閉,避免機械損傷。

2.2從熱損傷判斷泵用機械密封故障原因

2.2.1的密封圈的密封表面的熱裂解:高摩擦,熱,熱應力過大,金屬或陶瓷密封面徑向裂紋,是從中心向外輻射的形式。的原因是:

A.缺乏適當潤滑;

B.密封表面的液膜蒸發之間;

C.缺乏適當的冷卻;

該d.pv值太大。

糾正和預防措施是:A.保證熱摩擦熱泵潤滑冷卻液流走,足夠的密封產生送熱流體傳導密封面應不超過22℃,一般潤滑冷卻液流經密封箱的溫度上升,密封箱壓力應高于對1.7kg/cm2飽和蒸汽壓力流體的溫度;

B.密封壓縮量在合理的范圍內,要特別注意的變化包括在軸向體積;

C.使用熱,抗振性能好,碳化鎢,高PV值的密封面材料碳化硅。

2.2.2泵用機械密封泄漏的汽化

原因是:高壓密封和冷卻操作;潤滑不充分的密封面變形。

糾正和預防措施是:A.提高密封表面冷卻和潤滑條件;

B.盡可能窄環密封蓋密封的使用,以減少摩擦熱;

檢查油封(冷卻)線堵塞;

D.泵用機械密封壓縮量的范圍內的設計,即,確保工作在合理的PV值。

2.2.3密封圈表面脫皮,起泡

原因是:A.密封面干磨;突然擴大局部過熱;

B.碳石墨環熱應力過大;

C.粘性液體摩擦產生熱量;

D.碳石墨環中的溶劑蒸發膨脹引起的隆起起泡;

E.頻繁開停車造成局部過熱,形成高應力,材料失效。

糾正和預防措施是:A.防止干運轉;

B.選用雙截面的密封,使用熱虹吸管或強制循環冷卻潤滑系統;

C.保持低粘度的產品;

為了避免頻繁啟停;

如使用非多孔和浸漬劑的碳化鎢和碳化矽而不是碳石墨密封材料。

2.2.4泵用機械密封摩擦副的氧化,焦化,并很快磨損和密封放

原因是:烴氧化或化學介質的分解;隨著炭化現象大氣側。

糾正和預防措施是:A.用低壓蒸汽回防蠟生產焦炭冷固化;

B.沖洗液的摩擦副,淘汰焦化介紹;

C.使用密封箱水套冷卻;

D.將硬密封材料封口機軟環的磨損更換。

2.2.5嵌入式環松動:鑲圈由于干擾適合選擇不當,鑲環的高溫下工作時的松散,造成泵用機械密封泄漏。

糾正和預防措施是:A.整體硬質合金環;

B.干擾下的工作溫度匹配材料的正確選擇;

C.采用膨脹系數接近的材料制成的鑲嵌環和環座,以降低溫度的影響。

2.2.6輔助密封圈(O型圈,V型或J型環)過熱脆開裂,永久變形,彈性消失

原因是:A.軸和軸承箱過熱;

B.密封面過載產生大量的摩擦熱導致過熱;

C.輔助密封圈材料的選擇是不正確的;

糾正和預防措施是:A.保持密封箱的冷卻液循環管路暢通,無堵塞污染;

檢查泵有無時間,干運轉;

檢查輔助密封圈(O型圈,V型或J型環)材料能滿足使用溫度的要求;

D.采用耐高溫的金屬波紋管。

2.3從化學腐蝕判斷故障原因

2.3.1密封圈的全面腐蝕:在與產品接觸面積碳石墨環的腐蝕,整體呈現抑制腐蝕,咬,剝落,蜂窩或剝離,碳石墨環硬度降低。原因是,碳石墨環和泵的液體性質不相容,應密封環材料的重新選擇;或雙密封,沖洗隔離液腐蝕性環境;或單端面密封和襯套的使用,洗滌液。

2.3.2密封圈浸腐蝕和結晶:浸出和晶體聚集在密封面邊緣,有時嵌入式軟環,密封面磨損很快。原因可能是浸出可使密封圈采用化學腐蝕或由于熱晶化液泵??梢允褂每垢g材料;蒸汽,熱水,油封,密封冷溶劑機后溶解或洗滌晶體。

2.3.3金屬表面腐蝕:由于整體腐蝕,晶間腐蝕,應力腐蝕等多種腐蝕,密封圈和彈簧,軸套,等裝配套管組件故障,應選用不銹鋼材料,耐腐蝕性好。

2.3.4輔助密封圈(通常在型,V型或J型)抽液的化學腐蝕,體積膨脹或收縮,通過密封圈的泄漏造成的損失。應檢查材料的選擇和尺寸的密封圈是正確的。

2.3.5彈簧,波紋管應力腐蝕:縱向焊縫軋制金屬波紋管,在腐蝕性環境中的應力狀態下的彈簧,容易產生應力腐蝕。腐蝕的原因是處理不好焊接熱過程;材料腐蝕的能力是不夠的。要提高熱處理工藝;高水平的材料選擇。

2.4從密封面磨損圖像判斷故障原因

2.4.1泵用機械密封動,靜密封面一般由兩個軟、硬兩個密封圈(有時兩個硬環,俗稱“頭”),其中軟硬環窄環隙。如果硬環密封面直徑接觸磨損較重,對軟環的外邊緣有刃。在操作壓力低的泄漏量小的穩定性,在高水壓下不滲漏或泄漏很少??赡艿脑蚴牵好芊饷婺ゲ黄降?;密封環的變形引起的力學效應;外來雜質等入侵之間的密封面。

接觸磨損較重的面直徑2.4.2硬密封環,該軟環內的邊緣可以切割邊緣,密封表面形成錐角??赡苁敲芊猸h的熱變形,應提高密封冷卻或更換密封材料。

2.4.3硬環密封面接觸磨損寬度遠大于軟環的寬度,泵靜密封無泄漏,運行連續滴注??赡艿脑蚴牵涸谝粋€壞的泵;泵軸彎曲;軸承間隙大或損壞;泵振動和空化;泵壓;靜環的偏心或不。

2.4.4靜態的一個或幾個高接觸環,密封面不平行的??赡艿脑蛴校合袤w的泵軸是不好的;和靜環接觸毛刺或槽;壓蓋變形(可能螺栓扭矩過大),動,靜環密封面平整度不夠;抗旋轉銷的位置不正確或靜環槽淺等。

2.4.5密封面偏心接觸,靜環設有偏心接觸圖像,如果靜環無損傷,異常磨損的動環。一般是不動環上,可能的原因有:動環的結構設計和間隙不正確;套和密封箱內徑不同心。

2.4.6蓋螺栓上設有密封面接觸圖像,在每個位置的螺栓的靜環密封面,機械變形大,動環是正常的,在靜止和作業泵用機械密封連續泄漏。原因是用螺栓緊壓蓋變形,密封墊片墊片應該更換,以確保充分接觸,防止壓蓋變形。

2.4.7剛性環高度磨損,軟環使硬磨圈均勻地拉出深溝360度。原因是密封和非潤滑液體的表面,可灌溉泵時泵不填;洗滌線或密封油管路堵塞循環;密封罐密封油等。

2.4.8硬環磨損或產生360度的熱裂紋,柔軟耐磨環的高度,有時大氣側石墨碳積累。原因是密封表面摩擦產生的熱量,溫度高,冷卻液汽化,應加強沖洗和冷卻密封表面的密封面上,降低溫度,材料或更換密封結構的變化。 
3結論

隨著材料和制造技術,泵用機械密封的可靠性得到了提高,現在的泵用機械密封本身可以多年無故障運行。因為泵用機械密封本身造成的泵泄漏的情況不是很多。當泵的泄漏問題的處理器,我們必須尊重的安裝精度,泵的操作條件下,泵用機械密封裝配精度的因素,考慮的原因,解決了存在的問題。

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