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泵用機械密封的泄漏原因
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泵用機械密封的泄漏原因

來源:東莞市東晟密封件科技有限公司 - xranyun.cn更新時間:2015-06-02

  一般來說,軸套外伸的軸間、密封端蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現(xiàn)和解決,但需細(xì)致觀察,特別是當(dāng)工作介質(zhì)為液化氣體或高壓、有毒有害氣體時,相對困難些。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷,須在長期管理、維修實踐的基礎(chǔ)上,對泄漏癥狀進(jìn)行觀察、分析、研判,才能得出正確結(jié)論。

  1.安裝靜試時泄漏

  機械密封安裝調(diào)試好后,一般要進(jìn)行靜試,觀察泄漏量。

  如泄漏量較小,多為動環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題。手動盤車觀察,若泄漏量無明顯變化則靜、動環(huán)密封圈有問題。

  泄漏量較大時,則表明動、靜環(huán)摩擦副間存在問題。

  此外,泄漏通道也可同時存在,但一般有主次區(qū)別,只要觀察細(xì)致,熟悉結(jié)構(gòu),一定能正確判斷。

  2.試運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的泄漏

  泵用機械密封經(jīng)過靜試后,運轉(zhuǎn)時高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,會抑制介質(zhì)的泄漏。因此,試運轉(zhuǎn)時機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封件失效后,基本上都是由于動、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。

  引起摩擦副密封失效的因素主要有:

  (1)操作中,因抽空、氣蝕、憋壓等異常現(xiàn)象;

  (2)安裝機械密封時壓縮量過大;

  (3)動環(huán)密封圈過緊;

  (4)靜環(huán)密封圈過松;

  (5)工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì);

  (6)由于兩密封端面失去潤滑膜而造成的失效:

  a)因端面密封件載荷的存在,在密封腔缺乏液體時啟動泵而發(fā)生干摩擦;

  b)介質(zhì)的壓力低于飽和蒸汽壓力,使得端面液膜發(fā)生閃蒸,喪失潤滑;

  c)如介質(zhì)為易揮發(fā)性產(chǎn)品,在機械密封冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢或阻塞時,由于端面摩擦及旋轉(zhuǎn)元件攪拌液體產(chǎn)生熱量而使介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升,也造成介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓的狀況。

  (7)對較長時間停運,重新起動時沒有手動盤車;

  (8)設(shè)計選型有誤。

  上述現(xiàn)象在試運轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn),有時可以通過適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除,但多數(shù)需要重新拆裝,更換密封件。

  3.設(shè)備在運轉(zhuǎn)中,機械密封發(fā)生泄漏的原因主要有:

  離心泵在運轉(zhuǎn)中突然泄漏少數(shù)是因正常磨損或已達(dá)到使用壽命,而大多數(shù)是由于工況變化較大或操作、維護(hù)不當(dāng)引起的。

  1)泵葉輪軸向竄動量超過標(biāo)準(zhǔn);

  2)轉(zhuǎn)軸發(fā)生周期性振動及工藝操作不穩(wěn)定,密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化等均會導(dǎo)致密封周期性泄漏;

  3)抽空、氣蝕或較長時間憋壓,導(dǎo)致密封破壞;

  4)泵實際輸出量偏小,大量介質(zhì)泵內(nèi)循環(huán),熱量積聚,引起介質(zhì)氣化,導(dǎo)致密封失效;

  5)介質(zhì)中腐蝕性、聚合性、結(jié)膠性物質(zhì)增多;

  6)工況頻繁變化或調(diào)整;

  7)動、靜環(huán)與軸套間形成水垢使彈簧失彈而不能補償密封面的磨損;

  8)突然停電或故障停機等。

  9)設(shè)備運轉(zhuǎn)時振動太大;

  10)摩擦副損傷或變形而不能跑合引起泄漏;

  11)密封圈材料選擇不當(dāng),溶脹失彈;

  12)大彈簧轉(zhuǎn)向不對;

  13)密封環(huán)發(fā)生裂紋等。

  離心泵在正常運轉(zhuǎn)中突然泄漏,如不能及時發(fā)現(xiàn),往往會釀成較大事故或損失,須予以重視并采取有效措施。

  4.由于安裝不良,造成機械密封泄漏。主要表現(xiàn)在以下幾方面:

  1)動、靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊;

  2)動、靜環(huán)V型密封圈方向裝反,或安裝時反邊;

  3)動、靜環(huán)接觸表面不平,安裝時碰傷、損壞;

  4)動、靜環(huán)表面有異物;

  5)密封腔端面與軸垂直度不夠;

  6)軸套上密封圈活動處有腐蝕點。

  7)彈簧力不均勻,單彈簧不垂直,多彈簧長短不一;

  5.腐蝕、高溫、密封端面的磨損等引起機械密封失效

  1)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(huán)與不銹鋼座等焊接,使用中不銹鋼座易產(chǎn)生晶間腐蝕;

  c)焊接金屬波紋管、彈簧等在應(yīng)力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下易發(fā)生破裂。

  2)由于高溫效應(yīng)而產(chǎn)生的機械密封失效:

  a)熱裂是高溫油泵,如油渣泵、回?zé)捰捅?、常減壓塔底泵等最常見的失效現(xiàn)象。在密封面處由于干摩擦、冷卻水突然中斷,雜質(zhì)進(jìn)入密封面、抽空等情況下,都會導(dǎo)致環(huán)面出現(xiàn)徑向裂紋;

  b)石墨炭化是使用碳—石墨環(huán)時密封失效的主要原因之一;

  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?,F(xiàn)在所使用的柔性石墨耐高溫、耐腐蝕性較好,但其回彈性差,高溫下易脆裂,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(shù)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。

  b)對于含有固體顆粒介質(zhì),密封面進(jìn)入固體顆粒是導(dǎo)致使密封失效的主要原因。固體顆粒進(jìn)入摩擦副端面起研磨劑作用,使密封發(fā)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(jìn)入的主要原因。

  4)泵在停一段時間后再啟動時發(fā)生泄漏,這主要是因為摩擦副附近介質(zhì)的凝固、結(jié)晶,摩擦副上有水垢、彈簧腐蝕、阻塞而失彈。

  5)泵軸擾度太大。


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