多级离心泵知识

多级离心泵的机械密封泄漏的原因和处理措施

日期:2021-01-09 11:22:04
       多级离心泵的密封形式主要分为填料密封和机械密封两种,其中尤以机械密封最为复杂,价格也较为昂贵,但是因为很多介质和工况需要使用机械密封,所以机械密封在多级离心泵中的应用十分广泛,种类也很多。机械密封的密封效果好,但是容易因为损坏而导致泄漏,一般分为以下五种泄漏的情况和方式:

     1、轴线与轴线密封;
     2、活动套和动环密封;
     3、动环之间的密封
     4、在四个圆圈和四个圆圈之间;
     5、头部和多级离心泵体之间的密封;


 
自平衡多级离心泵

 
1、静力试验时的泄漏。
       对机械密封的安装、调整,应进行静力试验,观察是否有泄漏。如果漏油少,主要是动力密封圈。泄漏量大,说明动环摩擦副与静环摩擦副之间存在着问题。经初步观测,确定了泄漏位置后,转动手柄,观察到泄漏量变化不大时,动环密封出现问题,当动环密封出现明显变化时,发现动环密封出现问题。活塞环是沿轴向喷入泄漏介质中的一个难题。如果在水冷孔附近喷出泄漏介质,或从水冷孔外漏出,则静环密封圈失效。
 
2、试车的过程中发现机械泄漏
       通过多级离心泵密封静态试验,在输送过程中,高速旋转产生的离心力能抑制介质的泄漏。因此,在试运转中,由于轴盖、端盖的密封失效,动摩擦副的损坏,导致机械密封泄漏。摩擦力副密封失效的主要原因如下:

1.工况下,由于多级离心泵、气蚀、保压等异常现象,产生了很大的轴向力,使得动环与静环接触分离。
2.设置机械密封时压力过大,摩擦副端面磨损严重。
3.动密封圈太紧,使弹簧无法调节动密封圈的轴向浮动。
4.固定环的密封件过松。动轴移动时,固定环与固定环座分开。
5.运行中进入摩擦副的工作工质含有颗粒,可检测动静封端面。
6.不正确的设计和选择,密封端面比压力或密封材料冷缩等。上述现象在试运行过程中,有时可以适当调节消除。静封装置,但大部分需要重新拆卸,更换密封圈。
 
3、由于润滑膜两种密封端面缺失而引起的故障。
1.由于端封载量的存在,如果密封室内没有液体,多级泵起动时就会发生干摩擦。
2.在饱和蒸汽的作用下,介质压力下降,端面的液膜蒸发掉油份。
3.如果是抽排的挥发性介质,那么在机封的冷却系统的端面摩擦和旋转元件混合物产生的热量,使得介质压力低于饱和蒸汽压力,而饱和蒸汽压力上升。
 
4、机械密封因腐蚀而失效。
1.点蚀或密封面泄漏;
2.碳化钨环采用不锈钢座焊接,不锈钢座在使用中易发生晶间腐蚀。
3.在应力和中等腐蚀的共同作用下,焊接金属波纹管和弹簧容易破裂。
 
5、高温会导致机械密封失效。
 
1.热裂是高温油多级离心泵(如渣滓多级泵、回油多级泵、常压塔、真空塔底多级泵等)中最常见的故障。主要是指密封件在没有任何润滑条件时直接进行干摩擦、或者是冷却水突然断流、有杂质对密封件进行干扰等情况,导致多级泵向密封面输送,造成径向环形裂纹。
2.密封圈的使用是造成密封失效的主要原因之一。因为在使用过程中,一旦石墨环超过允许温度(通常在-105~250℃),表面就会有树脂沉淀,摩擦表面就会碳化,出现泡沫时会软化,增加密封面的泄漏,导致密封失效。
3.副密封(如氟橡胶、乙丙橡胶等)温度超过允许温度,就会迅速老化、破裂、硬化、失去弹性。目前柔性石墨耐高温,耐腐蚀,但反弹率不高。容易损坏,安装时容易损坏。
 
6、因端面磨损而导致密封失效。
1.摩擦剂所用材料耐磨性差,摩擦系数大,比压强(包括弹簧比压)会让机封密封达不到原本可以实现的使用时间,也就是缩短了使用寿命。普通耐磨材料有碳化硅碳石墨、碳化物碳石墨、陶瓷碳石墨、涂覆陶瓷碳石墨、氮化硅陶瓷碳石墨、高速钢碳石墨、硬表面碳石墨。
2.有固体类杂质、颗粒状或是纤维状的物质混进了密封面、密封件里面,对密封件过度磨损同是常见的密封失效的原因。固体颗粒进入摩擦副端面,起到磨削作用,造成严重磨损和密封失效。密封间隙、机械密封平衡度、端面液膜飞边是导致密封孔破裂、固体颗粒进入密封端面的主要原因。
3.平衡度β对机械密封的磨损有一定的影响。一般来说,最佳平衡值为β=75%。如果太小,虽然磨损的情况减弱,但是泄漏的情况加重,并且密封面容易出现裂纹。采用高PV值、端面摩擦热及低温烃类介质时,β应取65%~70%气化低沸点烃类介质,即80%~85%。
 
7、多级离心泵机械密封泄漏是在为安装或操作员在安装机械密封时安装不到位,或者是操作员的操作不当,亦或者是设备本身的质量问题造成的。机械密封如果不正确安装,就会产生泄漏,主要表现为以下几种情况:
1.动静环接触表面不平整,安装时易磨损或损坏。
1)移动、静力密封圈不正确,损坏或不压缩。
2)移动时,环表面出现异物。
3)移动时,v型密封圈是反向或反向安装的。
4)套管漏水,未安装密封环,或未加压。
5)弹性差,单弹簧不垂直,长度不同。
6)密封腔体与轴端面的垂直程度不够。
7)轴套密封圈的活动部位有腐蚀点。
2.多级离心泵在运行过程中发生的机械密封泄漏的原因通常有以下几种:
1)由于泵轮轴向运动的动量超标,旋转轴周期振动,工艺运行不稳定,密封内腔压力经常变化,密封经常漏油。
2)摩擦力副损坏变形,漏水不能运行。
3)密封环的选材不当,会引起膨胀和弹性损失;
4)弹性操纵系统误差较大;
5)设备运行振动过大。
6)运动中,静环与外层之间产生水垢,弹簧失去弹性,密封磨损无法补偿。
7)密封条断裂等。
 
3.多级离心泵如果停止一段时间不运行,再度使用时发生机械密封泄漏的原因一般是因为摩擦副上有杂质、水垢、其它结晶物质对摩擦副进行了磨损破坏,同时还有可能腐蚀了零件,诸如弹簧等,而导致多级离心泵的机械密封发生泄漏事故。

 
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