添加时间：2015-11-23 9:53:18    摘抄：www.aosailuo.cn

　　摘　要: 机械密封在泵的应用上非常广泛,介质为易燃易爆品的泵用机械密封形式一般为带封液罐的双端面机械密封,以防止介质直接泄露至外部,酿成事故。在天然气处理装置中,泵所输送的介质大多为液态轻烃,一旦泄露是非常危险的。所以通过合理的维修手段保障该类泵用机械密封的正常使用至关重要。浅谈几点维修经验,供大家参考。

　　关键词: 机械密封;双端面; 维修

　　1　概述

　　机械密封在泵的应用上非常广泛,介质为易燃易爆品的泵用机械密封形式一般为带封液罐的双端面机械密封,以防止介质直接泄露至外部,酿成事故。在天然气处理装置中,泵所输送的介质大多为液态轻烃,一旦泄露是非常危险的。所以通过合理的维修手段保障该类泵用机械密封的正常使用至关重要。

　　浅谈几点维修经验,供大家参考。

　　2　推荐安装步骤

　　2.1　准备工作

　　2.1.1　准备好所要安装的密封后,查阅密封工作图,注意拆泵时各件拆装顺序,拆除旧机封。

　　2.1.2　检查泵上与轴套、压盖相接触的金属件表面是否完好。

　　2.1.3　为了避免非金属元件(如“ O”形圈)的损伤,应在有非金属元件滑过的所有台肩部位加工出倒角,所有尖角倒圆并修光滑。

　　2.1.4　清洁密封腔体,并检查各安装表面是否有损伤痕迹。

　　2.1.5　检查与机械密封相关的安装连接尺寸是否与机械密封工作图相符。

　　2.1.6　校核密封腔体中旋转件及静止件的轴向及径向跳动,不超过国家标准规定极限值。轴端部跳动小于0. 1mm,轴径向跳动小于0. 03- 0. 05mm,密封腔止口端面与轴的垂直度小于0. 05mm。如果达不到要求,应更换轴承或调整相关部件。

　　2. 1. 7　擦净各部件,对滑移部位添加润滑剂。

　　推荐使用润滑剂: 肥皂水、水、硅润滑脂、乙二醇或甘油。

　　2. 2　装配过程

　　①机械密封的装配要求在清洁的环境中进行。

　　②拆开机械密封包装,注意密封端面不可与硬物相碰。

　　③依据密封工作图,确定密封工作长度。

　　密封弹性组件(包括动环)的工作长度是经过计算的,即在规定的运行寿命内能保持合适的端面比压及弹性补偿量的长度。工作长度与其自由状态的长度差值,即是密封的压缩量,安装中,需计算得出实际压缩量。可根据使用经验对密封压缩量进行少量增减,否则必须保证密封工作图尺寸。盲目或过大增减压缩量、不按密封工作图尺寸安装将导致密封不能工作或过早失效。

　　④测量压盖尺寸(含止口垫)后,将静环及静环密封圈装至压盖内,并注意静环后部的槽对入压盖上的防转销。如果静环密封圈是“ O”形圈,可将密封圈表面涂润滑剂后,套到静环上,再将静环放平用手压入压盖。如果静环密封圈是聚四氟乙烯或柔性石墨,则先将密封圈装到静环上,平放到压盖内,对准压盖上的防转销,注意密封圈内外圆上倒角方向有利于安装。端面平垫软布,用压力机或钻床等类似能产生压力的机械将静环缓慢压入压盖,端面加力必须均匀,并测量尺寸是否符合要求且一致。不可对静环局部用力,不允许对静环敲击。如果压不动或压力很大,应立即停止,测量压盖、密封圈及静环尺寸,对不合适的尺寸进行修整后再装配。

　　⑤清洁密封端面,将已安装动环及轴封的轴套和已安装静环及止口密封圈的压盖小心合在一起,把端面贴和。如果是带限位板的集成式密封,此时可将限位板安装固定好。再将剩余零件安装,需要紧固的,应均匀拧紧螺钉。轴套紧固方式若采用螺母(即传动环)紧固键传动形式(通常是双支撑泵) ,要选准螺纹旋向,即轴套紧固螺母拧紧方向与轴的旋向相反,注意此种情况必须有键传动轴套。

　　⑥一般悬臂泵的轴套直接用叶轮压紧固定,用键传动。安装时,可根据习惯,先将整套密封套装到轴上,再装泵盖固定密封压盖。也可以先将整套密封装到泵盖上并固定密封压盖,再装到泵轴上。注意轴封垫和压盖垫要安装到位。将泵盖与悬架固定后,可装叶轮键、叶轮等其它件。

　　⑦安装双支撑泵的密封,将整套密封从轴端套入缓慢推到密封腔中,注意轴套键槽要对准轴上的键,类似图十七结构的密封,要将轴套推到位后固定压盖,轴封圈需待压盖固定后安装。将整套密封推到位,压盖进入止口并压住压盖垫后固定压盖。对于用传动环定位和传动的轴套或用胀紧圈固定传动的轴套,均匀拧紧传动环上螺钉固定轴套。最后不要忘记拆移限位板。

　　⑧安装带泵送环的双端面或串联机封时,先按密封工作图组装密封和分步安装密封,轴向螺旋泵送环需注意旋向与工作图一致,如果轴是顺时针旋转,应安装左旋泵送环,反之为右旋泵送环。使用径向泵送环的机封,安装时注意压盖上缓冲液出口方向与轴旋向一致,应有利于缓冲液流出。

　　⑨紧固固定压盖的螺母时,要均匀拧紧各螺母,以免压盖偏斜。紧固螺母后注意检查压盖与轴之间间隙是否均匀,如果有干涉,需拆卸调整,以免导致密封损伤。

　　⑩组装泵其余各件,安装完毕后。转动泵轴,检查静环、压盖与轴套之间和旋转件与密封腔之间有无摩擦,泵轴转动一周应感觉用力均匀。如转不动轴或转一周局部用力很大,则应检查密封是否存在安装问题,必要时应拆泵查找问题后重装。

　　⑪依据泵或密封工作图,连接密封辅助系统管线,同时要保证管路系统清洁,保证机封工作环境整洁,注意管路排布,防止局部滞留气体影响循环。

　　3　主要泄漏点

　　①轴套与轴间的密封; ②动环与轴套间的密封;③动、静环摩擦副; ④对静环与静环座间的密封;⑤密封端盖与泵体间的密封。

　　一般来说,轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决,但需细致观察。其余的泄漏直观上很难辩别和判断,须在长期管理、维修实践的基础上,对泄漏症状进行观察、分析、研判,才能得出正确结论。

　　4　机封维修后的操作注意事项

　　①将泵的入口阀打开,引入介质,在有一定静压情况下观察密封情况。②缓慢转动泵轴,观察密封有无泄漏。如果出现较大的泄漏,则可能存在密封安装或其他问题, 应拆开密封仔细查找原因, 排除后重装。③如果情况良好,即可启泵。对于高温介质的泵,需按要求缓慢加温,待密封腔达到合适温度后才可以启泵。注意打开辅助系统阀门,使辅助系统良好的工作。④启动泵初期,可能存在微小的渗漏,但是渗漏逐渐减少则可正常使用,而渗漏不断增加则说明有安装错误或密封有问题,应停止运行,拆泵查找原因,重新装配密封。

　　5　泄露原因分析及判断

　　安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后,最好在进行静试漏, 不盘泵、不运转的情况下观察泄漏量。如泄漏量较小,一般为动环或静环密封圈泄露;泄漏量较大时,一般为动、静环摩擦副泄露。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题;如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题; 如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出,则多为静环密封圈失效。此外,泄漏通道也可同时存在,但一般有主次区别,只要观察细致,熟悉结构,一定能正确判断。

　　试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会抑制介质的泄漏。因此,试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有: ①操作中,因抽空、气蚀、憋压等异常现象,引起较大的轴向力,使动、静环接触面分离; ②对安装机械密封时压缩量过大,导致摩擦副端面严重磨损、擦伤; ③动环密封圈过紧,弹簧无法调整动环的轴向浮动量; ④静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静环脱离静环座; ⑤工作介质中有颗粒状物质,运转中进人摩擦副,探伤动、静环密封端面; ⑥设计选型有误,密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。上述现象在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除,但多数需要重新拆装,更换密封。

　　正常运转中突然泄漏。离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命,而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。

　　①抽空、气蚀或较长时间憋压,导致密封破坏;②对泵实际输出量偏小,大量介质泵内循环,热量积聚,引起介质气化,导致密封失效; ③回流量偏大,导致吸人管侧容器(塔、釜、罐、池)底部沉渣泛起,损坏密封; ④对较长时间停运,重新起动时没有手动盘车,摩擦副因粘连而扯坏密封面; ⑤介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多; ⑥环境温度急剧变化; ⑦工况频繁变化或调整; ⑧突然停电或故障停机等。离心泵在正常运转中突然泄漏,如不能及时发现,往往会酿成较大事故或损失,须予以重视并采取有效措施。

　　6　泵用机械密封检修中的几个误区

　　弹簧压缩量越大密封效果越好。其实不然,弹簧压缩量过大,可导致摩擦副急剧磨损,瞬间烧损; 过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力,导致密封失效。

　　动环密封图越紧越好。其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损,过早泄漏; 二是增大了动环轴向调整、移动的阻力,在工况变化频繁时无法适时进行调整; 三是弹簧过度疲劳易损坏; 四是使动环密封圈变形,影响密封效果。

　　静环密封圈越紧越好。静环密封圈基本处于静止状态,相对较紧密封效果会好些,但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形,影响密封效果;二是静环材质以石墨居多,一般较脆,过度受力极易引起碎裂;三是安装、拆卸困难,极易损坏静环。

　　叶轮锁母越紧越好。机械密封泄漏中,轴套与轴之间的泄漏(轴间泄漏)是比较常见的。一般认为,轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧,其实导致轴间泄漏的因素较多,如轴间垫失效,偏移,轴间内有杂质,轴与轴套配合处有较大的形位误差,接触面破坏,轴上各部件间有间隙,轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效,相反适度锁紧锁母,使轴间垫始终保持一定的压缩弹性,在运转中锁母会自动适时锁紧,使轴间始终处于良好的密封状态。

　　新的比旧的好。相对而言,使用新机械密封的效果好于旧的,但新机械密封的质量或材质选择不当时,配合尺寸误差较大会影响密封效果; 在聚合性和渗透性介质中, 静环如无过度磨损,还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态,使聚合物和杂质沉积为一体,起到了较好的密封作用。

　　拆修总比不拆好。一旦出现机械密封泄漏便急于拆修,其实,有时密封并没有损坏,只需调整工况或适当调整密封就可消除泄漏。这样既避免浪费又可以验证自己的故障判断能力,积累维修经验提高检修质量。

　　7　结论

　　在石油、天然气加工等行业中双端面机械密封的应用非常广泛,对它的维修技术也一直是维修行业探讨的热点,本文根据数年来对一般类型机械密封的维修经历,浅谈一些个人经验。对于特殊结构及密封形式的,应视具体情况灵活应用。

　　[参考文献]

　　[1]　朱利凯. 天然气处理与加工. 北京: 石油工业出版社, 1997.

　　[2]　姚玉英,陈常贵,柴诚敬. 天津: 天津大学出版社, 2004.

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