什么原因?qū)е聢A弧齒輪泵機(jī)械密封失效呢

齒輪泵用機(jī)械密封種類(lèi)繁多,型號(hào)各異,首先我們要先看看是那部分，一般主要泄漏點(diǎn)主要有五處：

(一)密封端蓋與齒輪泵體間的密封. (二)軸套與軸間的密封;(三)動(dòng)環(huán)與軸套間的密封;(四)動(dòng),靜環(huán)間密封;(五)對(duì)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封;

現(xiàn)在我們知道有那五片是泄漏點(diǎn)了，下面澤德水泵就詳細(xì)介紹下，這些是有那些原因造成機(jī)械密封失效的

第一、泵軸的軸向竄量大 

機(jī)械密封的密封面要有一定的比壓，這樣才能起到密封作用，這就要求機(jī)械密封的彈簧要有一定的壓縮量，給密封端面一個(gè)推力，旋轉(zhuǎn)起來(lái)使密封面產(chǎn)生密封所要求的比壓。為了保證這一個(gè)比壓，機(jī)械密封要求泵軸不能有太大的竄量，一般要保證在0.5 mm以?xún)?nèi)。但在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，由于設(shè)計(jì)的不合理，往往泵軸產(chǎn)生很大的竄量，對(duì)機(jī)械密封的使用是非常不利的。這種現(xiàn)象往往出現(xiàn)在多級(jí)離心泵中，尤其是在泵啟動(dòng)過(guò)程中，竄量比較大。 

平衡盤(pán)工作時(shí)自動(dòng)改變平衡盤(pán)與平衡環(huán)之間的軸向間隙b，從而改變平衡盤(pán)前后兩側(cè)的壓差，產(chǎn)生一個(gè)與軸向力方向相反的作用力來(lái)平衡軸向力。由于轉(zhuǎn)子竄動(dòng)的慣性作用和瞬態(tài)泵工況的波動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子不會(huì)靜止在某一軸向平衡位置。平衡盤(pán)始終處在左右竄動(dòng)的狀態(tài)。平衡盤(pán)在正常工作中的軸向竄量只有0105 ～011 mm，滿足機(jī)械密封的允許軸向竄量015 mm的要求，但平衡盤(pán)在泵啟動(dòng)、停機(jī)、工況劇變時(shí)的軸向竄量可能大大超過(guò)機(jī)械密封允許的軸向竄量. 

圓弧齒輪泵經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，平衡盤(pán)與平衡環(huán)摩擦磨損，間隙b隨著增大，機(jī)械密封軸向竄量不斷增加。由于軸向力的作用，吸入側(cè)的密封面的壓緊力增加，密封面磨損加劇，直至密封面損壞，失去密封作用。吐出側(cè)的機(jī)械密封，隨著平衡盤(pán)的磨損，轉(zhuǎn)子部件的軸向竄量大于密封要求的軸向竄量，密封面的壓緊力減小，達(dá)不到密封要求，最終使泵兩側(cè)的機(jī)械密封全部失去密封作用。

 

第一、軸向力偏大 

機(jī)械密封在使用過(guò)程中是不能夠承受軸向力的，若存在軸向力，對(duì)機(jī)械密封的影響是嚴(yán)重的。有時(shí)由于泵的軸向力平衡機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理及制造、安裝、使用等方面的原因，造成軸向力沒(méi)有被平衡掉。機(jī)械密封承受一個(gè)軸向力，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)密封壓蓋溫度將偏高，對(duì)于聚丙烯類(lèi)的介質(zhì)，在高溫下會(huì)被熔融，因此泵啟動(dòng)后很快就失去密封效果，泵靜止時(shí)則密封端面出現(xiàn)間斷的噴漏現(xiàn)象。 

 

第二、泵軸的撓度偏大 

機(jī)械密封又稱(chēng)端面密封，是一種旋轉(zhuǎn)軸向的接觸式動(dòng)密封，它是在流體介質(zhì)和彈性元件的作用下，兩個(gè)垂直于軸心線的密封端面緊密貼合、相對(duì)旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到密封效果，因此要求兩個(gè)密封之間要受力均勻。但由于泵產(chǎn)品設(shè)計(jì)的不合理，泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在機(jī)械密封安裝處產(chǎn)生的撓度較大，使密封面之間的受力不均勻，導(dǎo)致密封效果不好。 

 

第三、沒(méi)有輔助沖洗系統(tǒng)或輔助沖洗系統(tǒng)設(shè)置不合理 

機(jī)械密封的輔助沖洗系統(tǒng)是非常重要的，它可以有效地保護(hù)密封面，起到冷卻、潤(rùn)滑、沖走雜物等作用。有時(shí)設(shè)計(jì)員沒(méi)有合理地配置輔助沖洗系統(tǒng)，達(dá)不到密封效果； 有時(shí)雖然設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)了輔助系統(tǒng)，但由于沖洗液中有雜質(zhì)，沖洗液的流量、壓力不夠，沖洗口位置設(shè)計(jì)不合理等原因，也同樣達(dá)不到密封效果。 

 

第四、振動(dòng)偏大 

機(jī)械密封振動(dòng)偏大，最終導(dǎo)致失去密封效果。但機(jī)械密封振動(dòng)偏大的原因往往不是機(jī)械密封本身的原因，泵的其它零部件是產(chǎn)生振動(dòng)的根源，如泵軸設(shè)計(jì)不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯(lián)軸器的平行度差、徑向力大等原因。 

 

第五、泵汽蝕的原因 

由于裝置系統(tǒng)操作不合理以及泵進(jìn)口汽蝕性能不好、泵的轉(zhuǎn)速偏高，在泵的入口處發(fā)生局部汽蝕，汽蝕發(fā)生后，水中會(huì)有氣泡，它一方面會(huì)沖擊機(jī)械密封面的外表面，使其表面出現(xiàn)破損； 另一方面會(huì)使動(dòng)靜環(huán)的吻合面的流動(dòng)膜中也含有氣泡，不能形成穩(wěn)定的流動(dòng)膜，造成動(dòng)靜環(huán)的吻合面的干摩擦，使機(jī)械密封裝置損壞。 

 

第六、機(jī)械加工精度不夠 

機(jī)械加工精度不夠，原因有很多，有的是機(jī)械密封本身的加工精度不夠，這方面的原因容易引起人們的注意，也容易找到。但有時(shí)是泵其它部件的加工精度不夠，這方面的原因，不容易引起人們的注意。例如：泵軸、軸套、泵體、密封腔體的加大精度不夠等原因。這些原因的存在對(duì)機(jī)械密封的密封效果是非常不利的。

 

 

第七、安裝靜試時(shí)泄漏 

機(jī)械密封安裝調(diào)試好后,一般要進(jìn)行靜試,觀察泄漏量.如泄漏量較小,多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問(wèn)題;泄漏量較大時(shí),則表明動(dòng),靜環(huán)摩擦副間存在問(wèn)題.在初步觀察泄漏量,判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上,再手動(dòng)盤(pán)車(chē)觀察,若泄漏量無(wú)明顯變化則靜,動(dòng)環(huán)密封圈有問(wèn)題;如盤(pán)車(chē)時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng),靜環(huán)摩擦副存在問(wèn)題;如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射,則動(dòng)環(huán)密封圈存在問(wèn)題居多,泄漏介質(zhì)向四周?chē)娚浠驈乃鋮s孔中漏出,則多為靜環(huán)密封圈失效.此外,泄漏通道也可同時(shí)存在,但一般有主次區(qū)別,只要觀察細(xì)致,熟悉結(jié)構(gòu),一定能正確判斷. 

 

第八、試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏.齒輪泵用機(jī)械密封經(jīng)過(guò)靜試后,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏.因此,試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)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(dòng),靜環(huán)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(xiàn)象,引起較大的軸向力,使動(dòng),靜環(huán)接觸面分離;

(2)對(duì)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過(guò)大,導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損,擦傷;

(3)動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊,彈簧無(wú)法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量;

(4)靜環(huán)密封圈過(guò)松,當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí),靜環(huán)脫離靜環(huán)座;

(5)工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì),運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副,探傷動(dòng),靜環(huán)密封端面;

(6)設(shè)計(jì)選型有誤,密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等.上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn),有時(shí)可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除,但多數(shù)需要重新拆裝,更換密封. 

 

第九、由于兩密封端面失去潤(rùn)滑膜而造成的失效: 

a)因端面密封載荷的存在,在密封腔缺乏液體時(shí)啟動(dòng)齒輪泵而發(fā)生干摩擦;b)介質(zhì)的低于飽和蒸汽壓力,使得端面液膜發(fā)生閃蒸,喪失潤(rùn)滑;c)如介質(zhì)為易揮發(fā)性產(chǎn)品,在機(jī)械密封冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢或阻塞時(shí),由于端面摩擦及旋轉(zhuǎn)元件攪拌液體產(chǎn)生熱量而使介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升,也造成介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓的狀況. 

 

第十、由于腐蝕而引起的機(jī)械密封失效: 

a)密封面點(diǎn)蝕,甚至穿透.

b)由于碳化鎢環(huán)與不銹鋼座等焊接,使用中不銹鋼座易產(chǎn)生晶間腐蝕;

c)焊接金屬波紋管,彈簧等在應(yīng)力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下易發(fā)生破裂. 

 

第十一、由于高溫效應(yīng)而產(chǎn)生的機(jī)械密封失效: 

a)熱裂是高溫齒輪油泵,如渣油泵,回?zé)捰捅?常減壓塔底泵等最常見(jiàn)的失效現(xiàn)象.在密封面處由于干摩擦,冷卻水突然中斷,雜質(zhì)進(jìn)入密封面,抽空等情況下,都會(huì)導(dǎo)致環(huán)面出現(xiàn)徑向裂紋;

b)石墨炭化是使用碳—石墨環(huán)時(shí)密封失效的主要原因之一.由于在使用中,如果石墨環(huán)一旦超過(guò)許用溫度(一般在-105～250℃)時(shí),其表面會(huì)析出樹(shù)脂,摩擦面附近樹(shù)脂會(huì)發(fā)生炭化,當(dāng)有粘結(jié)劑時(shí),會(huì)發(fā)泡軟化,使密封面泄漏增加,密封失效;

c)輔助密封件(如氟橡膠,乙丙橡膠,全橡膠)在超過(guò)許用溫度后,將會(huì)迅速老化,龜裂,變硬失彈.

現(xiàn)在所使用的柔性石墨耐高溫,耐腐蝕性較好,但其回彈性差.而且易脆裂,安裝時(shí)容易損壞. 

 

第十二、由于密封端面的磨損而造成的密封失效: 

a)摩擦副所用的材料耐磨性差,摩擦系數(shù)大,端面比壓(包括彈簧比壓)過(guò)大等,都會(huì)縮短機(jī)械密封的使用壽命.對(duì)常用的材料,按耐磨性排列的次序?yàn)?碳化硅—碳石墨,硬質(zhì)合金—碳石墨,陶瓷—碳石墨,噴涂陶瓷——碳石墨,氮化硅陶瓷——碳石墨,高速鋼——碳石墨,堆焊硬質(zhì)合金——碳石墨.

b)對(duì)于含有固體顆粒介質(zhì),密封面進(jìn)入固體顆粒是導(dǎo)致使密封失效的主要原因.固體顆粒進(jìn)入摩擦副端面起研磨劑作用,使密封發(fā)生劇烈磨損而失效.密封面合理的間隙,以及機(jī)械密封的平衡程度,還有密封端面液膜的閃蒸等都是造成端面打開(kāi)而使固體顆粒進(jìn)入的主要原因.

c)機(jī)械密封的平衡程度β也影響著密封的磨損.一般情況下,平衡程度β=75%左右最適宜.β<75%,磨損量雖然降低,但泄漏增加,密封面打開(kāi)的可能性增大.對(duì)于高負(fù)荷(高PV值)的機(jī)械密封,由于端面摩擦熱較大,β一般取65%～70%為宜,對(duì)低沸點(diǎn)的烴類(lèi)介質(zhì)等,由于溫度對(duì)介質(zhì)氣化較敏感,為減少摩擦熱的影響,β取80%～85%為好. 

 

第十三、因安裝,運(yùn)轉(zhuǎn)或設(shè)備本身所產(chǎn)生的誤差而造成機(jī)械密封泄漏: 

1)由于安裝不良,造成機(jī)械密封泄漏.主要表現(xiàn)在以下幾方面:

1)動(dòng),靜環(huán)接觸表面不平,安裝時(shí)碰傷,損壞;

2)動(dòng),靜環(huán)密封圈尺寸有誤,損壞或未被壓緊;

3)動(dòng),靜環(huán)表面有異物;

4)動(dòng),靜環(huán)V型密封圈方向裝反,或安裝時(shí)反邊;

5)軸套處泄漏,密封圈未裝或壓緊力不夠;

6)彈簧力不均勻,單彈簧不垂直,多彈簧長(zhǎng)短不一;

7)密封腔端面與軸垂直度不夠;8)軸套上密封圈活動(dòng)處有腐蝕點(diǎn). 

 

 

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