高粘度泵機械密封失效的影響因素與影響機制研究
隨著機械密封的發(fā)展,在石油和化工企業(yè)中高粘度泵機械密封的使用非常廣泛,其性能穩(wěn)定,密封性好,摩擦功耗低,使用周期長,對軸(或軸套)磨損很小等。在日常的生產中,由于機械密封而引起的機器故障仍然大約占總體的百分之四十以上,因此給維修方面帶來了巨大的困難。所以,良好的機械密封直接關系到裝置的正常運行及生產。
一、影響機械密封的因素
(1)腐蝕。表面腐蝕:機械密封件由于腐蝕介質的侵蝕造成表面腐蝕,有時甚至會造成腐蝕穿透。
間隙腐蝕:由介質濃度之間存在差異,會導致縫隙間會有溶液溢出造成腐蝕。
電化學腐蝕:由于工作環(huán)境的封閉性,導致密封介質與密封件中的金屬發(fā)生電化學反應,造成密封失效。
(2)溫度。對于密封腔而言,若內部溫度超過規(guī)定的一百五十攝氏度,將引起一系列的問題,例如:成對使用的密封環(huán)因摩擦發(fā)熱產生變形和熱裂,導致材料腐蝕和磨損速度增快,長時間的磨損和腐蝕造成密封環(huán)的失效。密封圈超過本該承受的溫度會發(fā)生硬化等一系列現象,從而造成失效。相對于彈簧來說,高溫會使其失去彈性。高粘度泵在運動中會由于摩擦產生部分熱,使局部溫度升高,若不使用合理的沖洗冷卻方法會使部件發(fā)生失效還,甚至會加快它的腐蝕速率。所以設計時 要考慮溫度問題。
(3)摩擦。當固體顆?;蛘唠s質進入密封面時,密封面會由于這些小顆粒的存在導致接觸不良,造成摩擦面的磨損,這樣端面間液膜就難以形成和維持,造成高粘度泵機械密封失效。
(4)壓力。高壓或者壓力不穩(wěn)定造成的失效:在密封腔內壓力所承受的壓力超過所需壓力時,會造成密封端面比壓指過大,不能容易的形成液膜,造成端面過重的磨損,甚至會發(fā)出大量的熱,造成密封零件產生變形。
由于工作壓力的不穩(wěn)定引起零件的彈性變形,由于零件的變形,造成密封不良甚至失效。若壓力的變化超過 范圍,會產生很明顯的泄露現象。
(5)其他原因的影響。密封件本身由于設計、工藝、制造、選材、安裝或選型配對不正確等造成機械密封點泄露失效。例如:密封件沒對稱安裝,密封端面不平整,從而中間產生密封間隙導致有泄漏量;密封沖洗系統(tǒng)不健全,因密封腔內的溫度過高導致機械密封失效;對密封輔助系統(tǒng)的不當選擇;工藝條件不規(guī)范或者苛刻或者環(huán)境條件差等均都可以導致密封失效。
二、預防密封失效的措施
(1)在選擇密封結構時應以結構簡單、、操作方便、安裝與維修容易為主。選擇高粘度樹脂泵機械密封時,應對其中參數、材料、結構等特點加以了解,要選擇質量性能等的機械密封裝置。每種機械密封的使用都有他的適應性,要具體工作環(huán)境具體分析,選擇的機械密封方式,這是高粘度泵機械密封正常運行的關鍵。安裝前,每個部件的完好性和規(guī)范性 ,按機械密封正確要求進行安裝。安裝過程中應恰當的使用百分表、游標卡尺等相關的設備,不偏心、間隙合理等細節(jié)。
(2)防止腐蝕引起的腐蝕失效造成密封失效的問題應引起重視。做好機械密封件日常保養(yǎng)工作,避免介質泄漏腐蝕密封系統(tǒng)。另外,使用高純度的透平油定期的沖洗密封件, 密封裝置的性能。
(3)防止磨擦引起失效,為避免由于磨擦引起機械密封失效,先摩擦副材料具有良好磨擦性能,其次密封面的平整度和粗糙度 要達到要求。另外,在安裝過程中,端面異物 要清理;在運行過程中,輸送介質 要規(guī)范,避免腐蝕。
(4)橡膠圈失效,橡膠圈有 的使用壽命,使用過程中應計算好時間,做到定期換。在檢修過程中,若發(fā)現密封圈惡化、形變等應即刻換密封圈。
(5)提高操作人員技能,在運行前,加強人員培訓,提高人員的操作水平。在起動過程中,應按照要求規(guī)定;另外,平時應安排人員做機械密封件的日常保養(yǎng)維護工作。