泵、压缩机、反应釜等机械密封装置存在安全系数高、渗透量少、使用寿命长等优点,因而在电力行业、工业、石油化工行业领域得到了广泛的应用。注水泵机械密封设备装置会受到外界环境因素的干扰而产生较多的故障,由于机械密封设备在使用过程中会因环境因素干扰而产生严重的泄漏事故,从而给注水泵机械设备造成机械故障,一旦机械密封设备发生泄漏,这便有 50% 的可能性使得注水泵设备发生故障,因此,相关行业的技术工作人员应当高度重视。
一、常见的周期性机械密封渗漏
对于注水泵机械设备而言,其在运行过程中自动泵转子轴会产生较大的向上动力,运行轴向的转动与泵机械设备的密封性能存在直接联系。如果密封和轴承间产生过硬结合,动环无法灵巧的在机械设备中运动,给设备的正常运行和密封性能造成不利影响。泵机械设备在运行时如果处于倾斜状态, 静环与动环之间无法产生动力补偿,造成运行损坏, 排量变化无法产生泄漏补偿,自动泵产生轴向位移, 内部气压急剧上升。在高压状态下,端动环被压坏, 内外气压差距过大,产生表面凹陷。
因此,在安装机械设备密封时,既要保证设备具有良好的密封性,还要确保动环能够稳定地运行。在设计机械构造时,利用螺旋弹簧机械密封装置代替水泵本身的波形弹簧密封,这在一定程度上能够很好的达到运行补偿,而且大簧片构成的密封能够使得密封内部产生较大的轴流式压力,而簧片本身在运行过程中产生的受力较小,不容易产生变形, 能够有效抵消轴流式位移。此外,弹簧片的孔径较大,在变形过程中不易受到海水的腐蚀,能够有效避免表面锈蚀物质侵害杂质结晶附着表面现象。
一般而言,机械密封在运行过程中会产生磨轴,动静环之间的安装轴承在运行时容易被磨损,导致动环辅助密封泄漏,这便会使得中小型自动化注水泵机械发生严重的泄漏事故。设备端部的机械密封在被压状态下无法正常运行,容易受到空气中微粒和污染物的磨损,导致密封件的泄漏,装置密封在运行过程中会产生较大的橡胶预应力。橡胶预应力箍紧轴承而导致轴承磨损,动静环之间传输举力后润滑性能会降低,产生相对转动力。轴承在受到腐蚀后也会失去弹力,导致轴承受到磨损。因此,在密封使用之前,技术人员要清洁装置的端盖和油室, 针对不同运行环境选择合适的介质和轴承密封件。
二、由压力引起的机械密封渗漏
1、温度上升引起的泄漏
密封装置在运行过程中,其内部温度会上升, 内部的污水温度会提高到 80 ℃,同时密封机械系统内部也会产生自有的流体密封。波形弹簧补偿流体的密封,利用波形弹簧来补偿这个设计方法较为紧凑。相比于其他补偿方法,轴向长度较短。轴流式密封体积较小,室内会产生较大的温度变化,在运行过程中导致短时间内温度急速上升,而密封构件建造的原材料厚度较小,水环境中也存在其他的污染物,产生超过 80 ℃的高温,一旦密封构件缺乏耐腐蚀性和硬度,这便会导致密封装置泄漏。技术人员可以针对不同运行部件选择合适的原材料, 表层的原材料选择耐高温的金属材质,使用耐高温、耐高压的碳化硅材质代替机械密封材质。
2、高压造成的泄漏
机械密封装置在运行过程中会产生较高的压强,如果弹簧片在运行过程中受到的压力过大,那么其表层无法形成润滑剂层,从而损坏轴承密封件表面。轴承在运行过程中因摩擦会产生巨大的热量,在高热作用下密封件表面出现变形,而且高温或高压状态下润滑剂层无法发挥其润滑优势,导致轴承密封件出现泄漏。相比于油室内润滑剂的密度而言, 动环与静环之间密封面的润滑剂密度较小,注水泵电机在密封状态下进行运动,技术人员要严格控制弹簧的受压力,将压力控制在合理范围内,采用合适的弹簧加工方法,设计弹簧截面受力状态,确保不会产生密封泄漏。
三、介质引起的机械密封泄漏
密封装置在运行过程中,空气或海水介质存在微粒,一旦介质中有污染物,会随着系统的循环系统流入注水泵机内,一旦密封面受到污染物的破坏,这会降低注水泵机械的密封性,从而产生密封表面损坏,导致泄漏。在弱酸或弱碱环境下,动静环之间的密封件容易受到酸碱腐蚀,降低动环和静环的表面保护性能。
因此,技术人员要对注水泵机械密封件的表面和内部以及端部进行清洁,提高清洁度。在密封件安装过程中,使用清洁的润滑剂对表面进行密封。相比于机械密封面而言,在注水泵电机密封腔中要设计更大的油面面积。如果密封装置在不同的介质中运行,应当选择不同类型且合适的机械密封设备,该机械密封设备应当包括耐腐蚀性能高、运行稳定、抗酸碱等性能。
四、 其他因素引起的机械密封渗漏
对于注水泵设备密封装置而言,其在设计构造布置等过程中也会因操作不当而产生密封泄漏事故。在设计机械密封时,将弹簧片的安装精度误差控制在 1 mm 以内。如果存在大范围的安装偏差, 可能会因密封装置内部压力过大给弹簧片表面产生压强变形,一旦变形便会在运行时产生较大的磨损。密封面在运行过程中会产生较大的热量,一旦热量过大,受热出现变化,过多的热量便会导致密封表面出现损坏。如果内部压力过小,不符合标准压强, 动环与静环内部的压力值存在大量的数值差也无法很好的实现设备内部密封。
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