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旋片式真空泵機械密封常見滲漏現象分析及維護時的幾個誤區

作者:永信泵業 來源:www.fountainheadinstitute.com 發布時間:2016-04-09
作者: 永信泵業 來源: www.fountainheadinstitute.com 發布時間:2016-03-30
本文分析總結了旋片式真空泵機械密封常見的滲漏部位、滲漏原因和對機械密封維護的幾個誤區。機械密封本身是一種要求較高的精密部件, 對機械加工、裝配質量都有很高的要求。在使用機械密封時, 更應分析使用機械密封的各種因素, 使機械密封適用于各種旋片式真空泵的技術要求和使用介質要求且有充分的潤滑條件, 這樣才能保證密封長期可靠保持不漏地運轉。
1. 前言
隨著綠色制造概念的提出,在企業生產過程中,特別是石油化工行業中,環境問題變得愈來愈重要,跑冒滴漏問題一直是各企業重點關注的問題,旋片式真空泵的密封問題顯得更為重要;ば袠I中80~9O%的化工旋片式真空泵采用機械密封。機械密封對整臺機器設備、整套裝置、甚至對整個工廠的安全生產影響都很大,特別是在焦化廠等這樣的化工企業中,對保證設備運轉可靠、裝置連續生產具有重大的意義。在化工企業中,所處理的介質大多數具有腐蝕性、可燃性、易爆性及毒性,一旦密封失效、介質泄漏,不僅污染環境、影響人體健康和產品質量,而且還會導致火災、爆炸和人身傷亡等重大事故,還嚴重威脅著安全生產,甚至使生產無法進行,被迫停車,企業的非計劃停產事故增多,這樣勢必影響到公司的生產效率、影響到公司的收益。因此,預防和治理機械密封的滲漏問題成了化工企業的工作重點之一,也是實現首鋼京唐公司三高四個一流必不可少的重點工作之一。
2. 機械密封構造及泄漏點
機械密封亦稱端面密封, 其有一對垂直于旋轉軸線的端面, 該端面在流體壓力及補償機械外彈力的作用下, 依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合, 并相對滑動, 從而防止流體泄漏。機械密封由兩個部件組成,一為靜環,另一部件與其相對運轉,以達到使密封泄漏程度最低的目的。
常用機械密封結構如下圖所示。由靜環1、動環2、彈性元件3、彈簧座4、緊定螺釘5、旋轉環輔助密封圈6和靜止環輔助密封圈8等元件組成,防轉銷7固定在壓蓋9上以防止靜止環轉動。
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旋片式真空泵用機械密封種類繁多,型號各異,但泄漏點主要有五處: 
(l)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)密封端蓋與旋片式真空泵體間的密封。 
一般來說,軸套外伸的軸間、密封端蓋與旋片式真空泵體間的泄漏比較容易發現和解決,但需細致觀察。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷,須在長期管理、維修實踐的基礎上,對泄漏癥狀進行觀察、分析、研判,才能得出正確結論。
3. 泄漏原因分析及判斷 
3.1 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(公眾號:旋片式真空泵管家),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。 
3.2 試運轉時出現的泄漏
旋片式真空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: 
(l)操作中,因抽空、氣蝕、憋壓等異,F象,引起較大的軸向力,使動、靜環接觸面分離;
(2)對安裝機械密封時壓縮量過大,導致摩擦副端面嚴重磨損、擦傷;
(3)動環密封圈過緊,彈簧無法調整動環的軸向浮動量; 
(4)靜環密封圈過松,當動環軸向浮動時,靜環脫離靜環座; 
(5)工作介質中有顆粒狀物質,運轉中進人摩擦副,損傷動、靜環密封端面; 
(6)設計選型有誤,密封端面比壓偏低或密封材質冷縮性較大等。上述現象在試運轉中經常出現,有時可以通過適當調整靜環座等予以消除,但多數需要重新拆裝,更換密封。
3.3  正常運轉中突然泄漏
離心旋片式真空泵在運轉中突然泄漏少數是因正常磨損或已達到使用壽命,而大多數是由于工況變化較大或操作、維護不當引起的。 
(1)抽空、氣蝕或較長時間憋壓,導致密封破壞; 
(2)對旋片式真空泵實際輸出量偏小,大量介質旋片式真空泵內循環,熱量積聚,引起介質氣化,導致密封失效; 
(3)回流量偏大,導致吸人管側容器底部沉渣泛起,損壞密封; 
(4)對較長時間停運,重新起動時沒有手動盤車,摩擦副因粘連而扯壞密封面; 
(5)介質中腐蝕性、聚合性物質增多;
(6)環境溫度急劇變化;
(7)工況頻繁變化或調整;
離心旋片式真空泵在正常運轉中突然泄漏,如不能及時發現,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. 旋片式真空泵用機械密封檢修中的幾個誤區 
4.1 彈簧壓縮量越大密封效果越好
其實不然,彈簧壓縮量過大,可導致摩擦副急劇磨損,瞬間燒損;過度的壓縮使彈簧失去調節動環端面的能力,導致密封失效。 
4.2 動環密封越緊越好
其實動環密封圈過緊有害無益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損,過早泄漏;二是增大了動環軸向調整、移動的阻力,在工況變化頻繁時無法適時進行調整;三是彈簧過度疲勞易損壞;四是使動環密封圈變形,影響密封效果。 
4.3 靜環密封圈越緊越好
靜環密封圈基本處于靜止狀態,相對較緊密封效果會好些,但過緊也是有害的。一是引起靜環密封因過度變形,影響密封效果;二是靜環材質以石墨居多,一般較脆,過度受力極易引起碎裂;三是安裝、拆卸困難,極易損壞靜環。 
4.4 葉輪鎖母越緊越好
機械密封泄漏中,軸套與軸之間的泄漏(軸間泄漏)是比較常見的。一般認為,軸間泄漏就是葉輪鎖母沒鎖緊,其實導致軸間泄漏的因素較多,如軸間墊失效,偏移,軸間內有雜質,軸與軸套配合處有較大的形位誤差,接觸面破壞,軸上各部件間有間隙,軸頭螺紋過長等都會導致軸間泄漏。鎖母鎖緊過度只會導致軸間墊過早失效,相反適度鎖緊鎖母,使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性,在運轉中鎖母會自動適時鎖緊,使軸間始終處于良好的密封狀態。 
4.5 新的比舊的好
相對而言,使用新機械密封的效果好于舊的,但新機械密封的質量或材質選擇不當時,配合尺寸誤差較大會影響密封效果(公眾號:旋片式真空泵管家);在聚合性和滲透性介質中,靜環如無過度磨損,還是不更換為好。因為靜環在靜環座中長時間處于靜止狀態,使聚合物和雜質沉積為一體,起到了較好的密封作用。 
4.6 拆修總比不拆好
一旦出現機械密封泄漏便急于拆修,其實,有時密封并沒有損壞,只需調整工況或適當調整密封就可消除泄漏。這樣既避免浪費又可以驗證自己的故障判斷能力,積累維修經驗提高檢修質量。
5. 結束語
以上總結了機械密封比較常見的滲漏原因和維護時的幾個常見的誤區。只有充分了解機械密封的結構和常見的一些泄漏現象,正確的分析導致各種泄漏的原因,才能對癥下藥進行治理,才能保證安全生產。
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