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泵用泵用机械密封产生故障等原因解析

发布日期: 2014-12-30

1概述

 

泵是一种重要的流体输送设备,炼油厂,数量庞大,转动设备的维修工作超过一半的泵的修复,其中95%是离心泵的一种,与离心泵的故障,最泵用机械密封失效。据不完全统计,我国1998 ~ 2004年工厂,离心泵泵用机械密封失效的故障37%,31%是轴承故障等原因,32%。

1.1种常见的泵用机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密封面稳定滴

1.1.4泵密封的尖叫

1.1.5密封环或腺横向碳积累

1.1.6密封面磨损,使用寿命短的封口机

1.2为了保证泵的长期稳定运行,故障必须处理的泵用机械密封,失效原因分析。以下四个步骤的一般过程分析

1.2.1数据收集。现场设备故障及时查询,观察情况,检验和测试。要实事求是,客观,完整的。

1.2.2综合分析。所收集的数据汇总,抓住主要问题的一个综合,分析,推理,根据一个或两个最符合实质性症状作出初步诊断。

1.2.3初步诊断。根据故障现象进行了分析,总结了一般性和特殊性,找出了故障原因和规律的关系中,画。

1.2.4通过修复实践验证诊断。注意记录,良好的密封元件损坏的保存;前者的解体后,小心地打开密封箱的检查和判断,不要急于删除不必要的部件的损坏和人力的浪费。

1.3泵用机械密封失效的原因,大约四

1.3.1泵用机械密封缺陷本身质量。

1.3.2泵体缺陷。

1.3.3泵用机械密封的选型不当。

第1.3.4操作,使用,维护不当。

2故障原因分析及对策

下面从泵用机械密封损坏,热损伤,化学腐蚀,密封面磨损图像分析来判断故障的原因及对策。
2.1从泵用机械密封失效造成损害的判断

2.1.1动环断裂或裂缝:原因是动环由脆性材料,节材,非常脆弱。如果骨折表面颜色不均匀,或碎屑的存在下,动环断裂发生在驾驶或操作中。如果没有碎片,变色,断裂可能对拆迁造成的。密封转矩与相配合的传动装置的磨损或损坏的通常是过度造成的损害。

具体的原因可能是:A.密封装配不当;

B.安装和操作错误;

C.密封面过大的扭矩(过度压缩,泵压高,润滑性差,干摩擦,密封面密封面的侵蚀,密封面粘附);

D.超高泵压;

E.密封拆卸或解体破坏;

F.温度变化大。

纠正和预防措施是:A.安装认真,谨慎操作;

B.减少抽油液压力;

C.调整压缩量;

D.增加密封油量,降低密封温度;

如改善环境,防止不良扭矩过大造成的润滑与摩擦;

F.精心装配,避免密封死亡,卡住了。

2.1.2密封面畸变

原因可能是:A.压盖螺栓在弹性夹紧不平或太紧,太多的压力;

B.散热不好,没有统一的热应力;

C.泵的操作压力过高,超过设计;

D.辅助密封膨胀;

E.密封面不直;

F.密封表面的碎片;

在密封圈的支撑面是不合适的。

纠正和预防措施是:A.调整压盖螺栓扭矩均匀,适当的努力;

冷却或流体B.调整,确保足够的冷却和润滑的密封面,在流体中的杂质的去除;

C.减少泵压操作;

D.辅助密封的结构和材料的变化;

如将重新加工平面密封面;

2.1.3密封表面划痕和缺口

原因是:制造或装配坏主人;密封表面的颗粒。有机械或手工研磨,消除缺口或刮痕;提高密封的环境,消除流体中的颗粒。

第2.1.4密封环切边

原因可能是:A.轴振动或泵的压力太大了;

B.轴弯曲;

C.密封面与垂直轴不。

纠正和预防措施是:A.降低轴振动值;

B.减少了泵的工作压力;

C.消除轴的弯曲变形。

D.保持密封面与垂直轴。

第2.1.5密封环的密封面有严重的粘着磨损,磨痕表面光滑,槽。原因是:密封表面的润滑和冷却不良,局部温度过高;密封比压过大;密封面硬度不合适。我们应该加强冲洗,冷却;降低密封压比提高密封表面硬度。

2.1.6密封面磨损:固体颗粒沉积在密封环或相邻的槽有规则的硬环的密封面,磨痕的软密封圈表面是不均匀的。

纠正和预防措施是:密封面耐磨材料的,很难使用,如碳化硅,碳化钨;
B.采用双重密封并清洁密封液(油);

C.单独成清洁油密封,密封油替代液体从泵本身;

D.通过过滤设施,过滤出自密封油密封箱的放归后的颗粒。

2.1.7密封面磨损严重,裂缝,变色和过热

原因是,没有液体或液体的缺点之间的密封面,干密封螺纹。应行洁净气体开始之前去除的影响时,灌溉泵;泵吸入故障的流量和压头,如过滤器堵塞,入口阀开度不够,高液入口温度,低压头。

2.1.8碳石墨环侵蚀:由于润滑冲洗液入口速度太高,在颗粒物质的液体,石碳mohuan表面的侵蚀。

纠正和预防措施是:A.润滑冲洗液管道与流体孔口;

B.用干净的油密封;

C.通过过滤设施,过滤出自密封油密封箱的放归后的颗粒;

D.盖密封圈。

对密封2.1.9辅助物理伤害:O型圈,V型或J型环,波纹管及其他辅助密封,切口,划痕,划痕的撕裂破坏,会造成密封失效。

原因可能是:缺乏经验的安装;使用不当;闪光,台阶边缘,将密封件键槽划伤;制造缺陷。为适当的治疗,原因。

2.1.10节的O形圈,V型或J型环辅助密封挤压

原因是,轴和O型圈,V型或J型环的环槽的大小是不正确的,元部件装配间隙过大;过大的力;压力太高。为处理的具体原因。

2.1.11扭矩过大引起的波纹管失效

原因是:润滑摩擦密封表面缺乏,过度压缩。

2.1.12金属波纹管疲劳失效

原因是:大型振动泵轴运转;共振现象的存在;旋转部件和密封盒不。

纠正和预防措施是:消除不平衡,转子会产生弯曲振动的轴,轴和联轴器不次要问题;避免共振;组件保持良好的活性成分。

2.1.13弹簧变形,断裂:弹簧旋转方向和转向泵是不正确的,春天会释放,滑移,变形,开裂,断裂。我们必须确保一个单向的春天总是夹套或动环和配置适当的。

2.1.14传输失败:主传动销的磨损和破碎;驱动凸块磨损;传动螺钉夹紧失效。 
原因是:A.密封组件卡;

B.泵轴向串太大;

C.轴承失效;

D.密封表面润滑差;

如泵的操作压力太高;

F.轴弯曲的大;

G.轴振动过大。

纠正和预防措施是:A.防止润滑冲洗液中断;

B.减少轴向体积;

C.保持螺钉预紧力,使密封元件不滑动套筒;

检查轴承;

E.降低操作压力;

F矫直弯曲轴;

G.减少轴振动。

2.1.15弹簧失弹(密封放),其原因可能是:固体颗粒堆积;密封油的氧化,高温碳化,并腐蚀产物沉积的分解产物;

纠正和预防措施是:A.沉积物中,多用金属波纹管密封,大弹簧密封,不小弹簧密封;

B.使用便携式润滑了沉积物洗涤液或蒸汽,防止热分解产物;

在一个密封的结构保持弹簧干净;

通过堆焊的弹簧套D.套关闭,避免机械损伤。

2.2从热损伤判断泵用机械密封故障原因

2.2.1的密封圈的密封表面的热裂解:高摩擦,热,热应力过大,金属或陶瓷密封面径向裂纹,是从中心向外辐射的形式。的原因是:

A.缺乏适当润滑;

B.密封表面的液膜蒸发之间;

C.缺乏适当的冷却;

该d.pv值太大。

纠正和预防措施是:A.保证热摩擦热泵润滑冷却液流走,足够的密封产生送热流体传导密封面应不超过22℃,一般润滑冷却液流经密封箱的温度上升,密封箱压力应高于对1.7kg/cm2饱和蒸汽压力流体的温度;

B.密封压缩量在合理的范围内,要特别注意的变化包括在轴向体积;

C.使用热,抗振性能好,碳化钨,高PV值的密封面材料碳化硅。

2.2.2泵用机械密封泄漏的汽化

原因是:高压密封和冷却操作;润滑不充分的密封面变形。

纠正和预防措施是:A.提高密封表面冷却和润滑条件;

B.尽可能窄环密封盖密封的使用,以减少摩擦热;

检查油封(冷却)线堵塞;

D.泵用机械密封压缩量的范围内的设计,即,确保工作在合理的PV值。

2.2.3密封圈表面脱皮,起泡

原因是:A.密封面干磨;突然扩大局部过热;

B.碳石墨环热应力过大;

C.粘性液体摩擦产生热量;

D.碳石墨环中的溶剂蒸发膨胀引起的隆起起泡;

E.频繁开停车造成局部过热,形成高应力,材料失效。

纠正和预防措施是:A.防止干运转;

B.选用双截面的密封,使用热虹吸管或强制循环冷却润滑系统;

C.保持低粘度的产品;

为了避免频繁启停;

如使用非多孔和浸渍剂的碳化钨和碳化矽而不是碳石墨密封材料。

2.2.4泵用机械密封摩擦副的氧化,焦化,并很快磨损和密封放

原因是:烃氧化或化学介质的分解;随着炭化现象大气侧。

纠正和预防措施是:A.用低压蒸汽回防蜡生产焦炭冷固化;

B.冲洗液的摩擦副,淘汰焦化介绍;

C.使用密封箱水套冷却;

D.将硬密封材料封口机软环的磨损更换。

2.2.5嵌入式环松动:镶圈由于干扰适合选择不当,镶环的高温下工作时的松散,造成泵用机械密封泄漏。

纠正和预防措施是:A.整体硬质合金环;

B.干扰下的工作温度匹配材料的正确选择;

C.采用膨胀系数接近的材料制成的镶嵌环和环座,以降低温度的影响。

2.2.6辅助密封圈(O型圈,V型或J型环)过热脆开裂,永久变形,弹性消失

原因是:A.轴和轴承箱过热;

B.密封面过载产生大量的摩擦热导致过热;

C.辅助密封圈材料的选择是不正确的;

纠正和预防措施是:A.保持密封箱的冷却液循环管路畅通,无堵塞污染;

检查泵有无时间,干运转;

检查辅助密封圈(O型圈,V型或J型环)材料能满足使用温度的要求;

D.采用耐高温的金属波纹管。

2.3从化学腐蚀判断故障原因

2.3.1密封圈的全面腐蚀:在与产品接触面积碳石墨环的腐蚀,整体呈现抑制腐蚀,咬,剥落,蜂窝或剥离,碳石墨环硬度降低。原因是,碳石墨环和泵的液体性质不相容,应密封环材料的重新选择;或双密封,冲洗隔离液腐蚀性环境;或单端面密封和衬套的使用,洗涤液。

2.3.2密封圈浸腐蚀和结晶:浸出和晶体聚集在密封面边缘,有时嵌入式软环,密封面磨损很快。原因可能是浸出可使密封圈采用化学腐蚀或由于热晶化液泵。可以使用抗腐蚀材料;蒸汽,热水,油封,密封冷溶剂机后溶解或洗涤晶体。

2.3.3金属表面腐蚀:由于整体腐蚀,晶间腐蚀,应力腐蚀等多种腐蚀,密封圈和弹簧,轴套,等装配套管组件故障,应选用不锈钢材料,耐腐蚀性好。

2.3.4辅助密封圈(通常在型,V型或J型)抽液的化学腐蚀,体积膨胀或收缩,通过密封圈的泄漏造成的损失。应检查材料的选择和尺寸的密封圈是正确的。

2.3.5弹簧,波纹管应力腐蚀:纵向焊缝轧制金属波纹管,在腐蚀性环境中的应力状态下的弹簧,容易产生应力腐蚀。腐蚀的原因是处理不好焊接热过程;材料腐蚀的能力是不够的。要提高热处理工艺;高水平的材料选择。

2.4从密封面磨损图像判断故障原因

2.4.1泵用机械密封动,静密封面一般由两个软、硬两个密封圈(有时两个硬环,俗称“头”),其中软硬环窄环隙。如果硬环密封面直径接触磨损较重,对软环的外边缘有刃。在操作压力低的泄漏量小的稳定性,在高水压下不渗漏或泄漏很少。可能的原因是:密封面磨不平的;密封环的变形引起的力学效应;外来杂质等入侵之间的密封面。

接触磨损较重的面直径2.4.2硬密封环,该软环内的边缘可以切割边缘,密封表面形成锥角。可能是密封环的热变形,应提高密封冷却或更换密封材料。

2.4.3硬环密封面接触磨损宽度远大于软环的宽度,泵静密封无泄漏,运行连续滴注。可能的原因是:在一个坏的泵;泵轴弯曲;轴承间隙大或损坏;泵振动和空化;泵压;静环的偏心或不。

2.4.4静态的一个或几个高接触环,密封面不平行的。可能的原因有:腺体的泵轴是不好的;和静环接触毛刺或槽;压盖变形(可能螺栓扭矩过大),动,静环密封面平整度不够;抗旋转销的位置不正确或静环槽浅等。

2.4.5密封面偏心接触,静环设有偏心接触图像,如果静环无损伤,异常磨损的动环。一般是不动环上,可能的原因有:动环的结构设计和间隙不正确;套和密封箱内径不同心。

2.4.6盖螺栓上设有密封面接触图像,在每个位置的螺栓的静环密封面,机械变形大,动环是正常的,在静止和作业泵用机械密封连续泄漏。原因是用螺栓紧压盖变形,密封垫片垫片应该更换,以确保充分接触,防止压盖变形。

2.4.7刚性环高度磨损,软环使硬磨圈均匀地拉出深沟360度。原因是密封和非润滑液体的表面,可灌溉泵时泵不填;洗涤线或密封油管路堵塞循环;密封罐密封油等。

2.4.8硬环磨损或产生360度的热裂纹,柔软耐磨环的高度,有时大气侧石墨碳积累。原因是密封表面摩擦产生的热量,温度高,冷却液汽化,应加强冲洗和冷却密封表面的密封面上,降低温度,材料或更换密封结构的变化。 
3结论

随着材料和制造技术,泵用机械密封的可靠性得到了提高,现在的泵用机械密封本身可以多年无故障运行。因为泵用机械密封本身造成的泵泄漏的情况不是很多。当泵的泄漏问题的处理器,我们必须尊重的安装精度,泵的操作条件下,泵用机械密封装配精度的因素,考虑的原因,解决了存在的问题。

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