离心泵轴油封处失效分析与密封设计
离心泵密封失效分析及改造措施
( 1 ) 存 在 问题
密封结构 为双端面机 械密封 , 采用脱盐 水做为密封 冲洗水
]
。
原水 洗系统机 泵用脱盐水 做为 冲洗 水 , 每台泵机械 密
封 冲洗水 消耗 量平 均为 3 L / mi n , 每 d消耗脱 盐水 4 . 3 2 m, ,
该 出料泵在生 产过程 中机械 密封结构 的故 障率较高 ,
度 大 。该聚合装 置水洗系统离 心泵所用 密封为 2 套机 械
为 了达到 节约用 水 、 保 护环境 的 目的 , 根据 泵 的实 际
工况 , 提 出对 冲洗 系统进行 改造 。将原 有 冲洗系统 取消 , 外接循环水 罐 , 循 环水罐通过 管线与机 械密封 冲洗水 进 出 口连接 , 在 外侧 机封 上配有 泵送环 , 利用泵 送环 及热虹 吸
严重 影响正 常生产 , 而且消 耗 了大量脱 盐水 , 增 加 了成 本 和排 污费用 。 因此 针对该 离心 泵 的机 械密 封结 构进行 了
改造 , 取 得 了 良好 的效 果 。 1 密 封 失 效 分 析 及 改 进 措 施
并且使 用后 的冷却 水直接排入 地下管 网 , 做 为生产污水进
成果转化 , 拓宽 了惠州 炼化公司 的油 品适 炼范 围 , 实现 了汽油质量升级 。与引用 国外专利技 术相 比, 这项工艺可 以节省投 资4 8 0 0万元 , 每年减少 运行 成本 2 0 0万元 。2 0 0 5年 , 欧盟 委员会公布欧 v排放标准 , 其后 , 欧 v标准逐步在 欧洲推广 。在
离心式水泵密封失效分析及技术改进
均 ,过小达不到密封要求 ,或过太造成 密封填料严 重 磨损 ,影响密封的稳定性及可靠性 。
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堕 些 螋 塑
,
满 足 以上 要 求 。
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螺 旋 密封 叉称 为螺 纹 密 封 ,它 足 利 用螺 丝 杆 泵 的
旋转 轴 ( 轴套 )之间紧密结合形成 的一层很薄 的环状 润 滑 油膜 实 现 密 封 ,这 层 油膜 来 自所 用 的填 料 填 料 密封中设 计有水封结构 ,由水封管 、水封环等零件组 成r 水封 系统 ,水封管一端接泵体 的高 压区 ,另一端 接填料 函 ,它将泵体内高压水 引人填料环 ,填料环夹 装在多圉填料 中间 ,填料环上有槽 和水封 ,它将 水 L 封营引来的水分布到轴套 和填料之间 ,起到冷却和密 封 作 用
的现 象 更 加 突 出 。 造 成填 料 的侧 向 压 力 沿 轴 向 分 布 不
2 密 封 失效 分 析
【)水封结构不合理 1 离心式 水泵 的水封结构本身就不利 于泵的轴 向密 封 .原因是 :用于水封 的介质来 自泵的高压区 ,比从 其它各处泄漏进填料 函的水压高 ;填料 函上部的水封 孔离填料 压盖较 近 .一般 仅 间 隔 3圉填 料 ,数量 较 少 ,阻止 高 压 密封 水 外 泄 难度 较 大 ;当 部 分 填 料 由 于
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离 心式 水 泵 密 封 失效 分 析及 技 术 改进
康冠军 l 日 中【 化集吲洛阳 化总厂 洛阳 411) 702
! 摘 要 :针 对 离心 水 泵 填料 密封 存 在 的小 足之 盘 通 过 对螺 旋 上 填 料 组 台密 封 的原 理 及 方 案 分 析 .改 进 r离心 泵 i ● 的密 封 结构 .取 得 了良好 的 密封 效果 监 经 济效 益 ● 关 键词 :离 ,式 水 泵 填料 密封 螺 旋密 封
离心泵机械密封失效分析与排除
离心泵机械密封失效分析与排除摘要:介绍了离心泵机械密封的工作原理与结构特点,根据密封原理与渗流机理并运用达西公式,阐述了泵用机械密封典型的泄漏、干摩擦及黏接等故障发生机理,提出了相应的改进措施,从而确保离心泵安全可靠、无泄漏运行。
关键词:离心泵机械;密封失效;分析排除引言化工离心泵机械密封具有保障设备稳定运行、提高设备安全性的作用,同时其防渗漏功能可降低工业生产对环境的影响程度。
机械密封作为流体机械与动力机械的核心构件,在化工产业的高速发展下,机械密封受到各大化工企业的关注。
通常而言,化工离心泵机械密封可分为静密封与动密封两类。
静密封可理解为直接密封;动密封可理解为旋转密封或往复密封。
因二者作用机理差异,适用场景存在一定区别。
根据设备运行特征及受力情况,静密封分为高压与低压两种。
低压静密封常用材质宽的垫片密封,高压密封多用硬度大且接触宽度窄的金属材质垫片。
1化工离心泵机封失效的原因分析机械密封是用于密封一个或多个端轴的装置,这些端面垂直于轴向滑动,在流体压力和补偿机构的弹性作用下保持正确位置,并与辅助密封件连接以实现密封。
机械密封主要由静、旋转环、弹性元件、弹簧座、固定螺钉、旋转环和辅助密封环、辅助密封环等部件组成,以实现静环。
弹性元件的压力用于移动环端面上的优选密封件和介质的压力,使得移环和静环形成摩擦副。
动环通过气密室中的流体压力和弹性元件的张力连接到静环端部,并且在两个环的端部将产生合理的压力以保持非常薄的液膜,从而实现密封的目的。
机械密封的优点:密封效果好,可以实现无泄漏的环境;使用寿命长,可在普通泵(1-2)a或以上运行,某些特殊机械密封甚至可达到(5-10)a或更高;在使用时必须保持原样;它可用于各种介质、速度、温度、压力和轴直径条件,机械密封广泛应用于工业泵,尤其是易燃、易爆、易挥发、剧毒石化等介质中。
对于化工离心泵,就其机封失效问题,深入分析,主要有以下原因:1.1腐蚀腐蚀是最常见的化工离心泵机封失效的原因。
泵轴机械密封的失效分析
泵轴机械密封的失效分析1. 引言泵轴机械密封是一种常见的泵密封形式,其主要作用是防止泵在工作时发生泄漏。
然而,在使用过程中,泵轴机械密封可能会出现失效的情况,导致泵泄漏,影响设备的正常运行。
因此,本文将对泵轴机械密封的失效原因进行分析,并提供相应的解决方案。
2. 失效原因2.1 密封面磨损密封面磨损是泵轴机械密封失效的常见原因之一。
在泵运行时,由于轴向力和离心力的作用,导致密封面产生相对运动,从而引起磨损。
长时间的磨损会导致密封面的平整度下降,进而使泄漏增加。
2.2 密封环老化密封环的老化是导致泵轴机械密封失效的另一个重要因素。
密封环通常由橡胶或聚氨酯等弹性材料制成,在长期的使用过程中,受到介质的侵蚀和温度的影响,密封环会发生老化,丧失其原有的弹性,从而无法有效密封。
2.3 温度过高温度过高是泵轴机械密封失效的常见原因之一。
在一些高温工况下,密封面和密封环会因温度过高而变软,导致泄漏增加。
同时,高温还会引起密封面和密封环的热胀冷缩,进一步破坏密封性能。
2.4 泵压力过高泵轴机械密封在过高的泵压力下容易失效。
高压会增加密封面和密封环之间的接触力,导致磨损加剧,进而引起泄漏。
同时,过高的压力也会导致泵轴变形,进一步破坏密封性能。
3. 解决方案3.1 选用合适的材料合适的材料选择对泵轴机械密封的失效有重要影响。
在选择密封面材料时,需要根据介质的性质和温度要求进行合理选择,以提高密封面的耐磨性和耐腐蚀性。
同时,密封环材料也需要具有良好的耐热性和耐化学性,以延长密封环的使用寿命。
3.2 加强密封面润滑合适的润滑方式可以有效减少密封面的磨损,延长泵轴机械密封的使用寿命。
可以采用外润滑或者内润滑方式,对密封面进行充分润滑。
外润滑可以通过给密封腔注入润滑油进行实现,而内润滑则是通过在密封环内部设置润滑油腔来实现。
3.3 控制温度和压力控制温度和压力是预防泵轴机械密封失效的重要措施之一。
可以通过降低介质的温度和减少泵的运行压力来避免泵轴机械密封的失效。
离心泵机械密封失效分析及对策
离心泵机械密封失效分析及对策随着我国科学技术的不断发展,机械行业的技术一直在不断增强,离心泵是一种比较常见的机械设备,在进行工业生产中离心泵有着非常重要的作用。
离心泵在使用过程中的密封失效现象比较常见,导致离心泵无法进行正常工作,因此加强离心泵的机械密封尤为重要,通过分析离心泵机械密封的失效原因,提出相应的改进措施,从而确保离心泵能够实现正常运行。
机械密封能够有效避免离心泵中的壳体与输入轴液体发生泄漏,防止离心泵内的部件出现磨损现象,从而有效延长离心泵的使用时间,因此提高离心泵的机械密封的研究有着非常重要的意义。
在实际工作过程中,合理分析离心泵机械密封的失效原因,并提出相应的改进措施,才能够有效延长离心泵的使用时间,减少维修成本,提高企业的经济效益。
1机械密封失效的原因分析离心泵在使用过程中允许出现小范围的泄漏,该泄露主要是由离心泵的自身结构引起。
随着离心泵使用时间的不断增长,受到周围环境以及自身结构的影响,泄漏逐渐加大,甚至演变为机械密封失效,造成机械密封失效的原因主要有以下几点:1.1离心泵抽空或气蚀原因在进行灌浆操作过程中离心泵会发生抽空现象,导致液体介质中混入气体,致使离心泵出口位置的压力减小,发生摩擦现象,进而会引起机械密封失效。
另外,气蚀也是导致机械密封失效的主要原因之一。
由于机械密封的使用时间过长,导致机械密封面发生老化、硬化现象。
当介质流进低压位置时气泡发生破裂,或者因为老化导致附近液体出现溢出现象,周围空间因被占据而产生较大的压强,这种现象称之为气蚀现象。
破裂的气泡打到机械密封面产生较大的压力冲击波,造成机械密封物性发生变化,严重时可导致机械密封失效。
1.2密封面磨损原因机械密封除了端盖和轴间密封失效以外,密封面磨损也是由于静环和动环间的密封问题造成其失效的主要原因之一。
由于输送原油过程中往往会含有较大的颗粒物,与原油一起进入系统,对密封面产生冲击和磨损,造成破坏。
密封面自身受到杂质的不良影响而发生破损,随着离心泵的长期运转,最终会导致机械密封的密封面出现大面积的裂缝,造成机械密封失效。
离心泵机械密封失效原因分析及消除措施
离心泵机械密封失效原因分析及消除措施摘要:泵的各类故障中,机械密封泄露所占的比例相对较高。
本文通过对导致机械密封故障的因素进行分析,阐述了机械密封在工作中失效的原因,并针对其失效原因提出了消除措施。
关键词:离心泵密封失效消除前言从1885 年英国第一个端面密封专利的问世,到2000 年非接触式机械密封的产生,机械密封越来越广泛的运用于泵的端面密封。
与传统的填料密封相比,机械密封具有密封性能好,寿命长,承受压力大,减少能源损耗和环境污染等优点。
一、机械密封的基本结构和作用原理1.机械密封的基本结构机械密封又叫端面密封,是指有至少一对垂直于旋转轴线的端面,在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下,保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
机械密封的构成如图1 所示。
2.机械密封的辅助设施机械密封辅助设施是许多元件的统称,它的作用是可以改善机械密封的工作环境,提高密封效果。
包括过滤器、旋液分离器、限流孔板、冷却器、各种检测仪表及机械密封冲洗管路等。
在实际的应用中,根据具体的情况来选择相应的设施。
在所有的辅助设施中,最主要的是冲洗设施。
对于冲洗液的过滤和分离,通常选用的是过滤器和旋液分离器。
二、机械密封失效机理1.安装静试泄漏机械密封安装调试结束后须进行静试,通过观察泄漏量分析泄漏原因。
如泄漏量较小,多为动环或静环密封圈存在问题;泄漏量较大时,则表明动、静环摩擦副间存在问题。
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,就能判断正确。
2.运转时泄漏分析导致持续性密封泄漏的原因较多,主要表现为密封端面问题,如端面变形不平、端面出现裂纹。
离心泵机械密封故障损坏及预防措施探讨
离心泵机械密封故障损坏及预防措施探讨离心泵是一种常见的流体输送设备,它通过旋转的叶轮将液体吸入并输送出去。
在离心泵的运行过程中,机械密封是非常重要的部件,它能有效防止泵内液体外泄,保证泵的正常运行。
由于机械密封工作环境恶劣、操作不当等原因,机械密封故障损坏时常发生,严重影响了离心泵的正常运行。
本文将从机械密封故障损坏的原因分析及预防措施探讨,以期为离心泵的维护保养提供实用的参考。
一、机械密封故障损坏的原因分析1. 润滑不良机械密封运行中需保持一定的润滑状态,以减少密封面的磨损和摩擦力,延长密封的使用寿命。
如果润滑不良或者缺油,就会导致密封面的磨损加剧,从而引发故障损坏。
如果使用的润滑油不符合要求,也会造成密封失效。
2. 泵轴振动泵轴振动是指泵在正常运行状态下,泵轴产生的不规律摆动,通常由于轴承磨损、不平衡负荷等原因导致。
当泵轴振动较大时,会导致机械密封的密封面相互磨损,加速密封的磨损和故障。
3. 泵的工作温度超限由于介质温度过高或者由于泵的运行时间过长,泵的工作温度超限,会导致机械密封材料硬度降低、弹性减小,从而使得机械密封失效。
4. 进口介质含固体颗粒过多在一些特殊工况下,进口介质中含有大量的固体颗粒,这些颗粒会导致机械密封的密封面受损、磨损严重,从而导致机械密封的故障。
1. 选择合适的机械密封在选择机械密封时,应根据泵的工作环境和介质特性选择适应的机械密封,保证其材料、结构等性能符合要求。
对于高温介质,应选择耐高温的机械密封;对于含固体颗粒的介质,应选择耐磨损的机械密封。
2. 合理润滑定期检查机械密封的润滑情况,保证其润滑状态良好。
在使用润滑油时,应选择适合机械密封的润滑油,并根据使用要求进行定期更换。
3. 控制泵轴振动定期检查泵的轴承磨损情况,及时更换磨损严重的轴承,保证泵轴的平衡运转。
可以通过安装振动传感器监测泵的振动情况,预防泵轴振动引发机械密封故障。
4. 控制泵的工作温度在使用过程中,应严格控制泵的进口介质温度,避免泵的工作温度超限。
离心泵机械密封失效分析及应对措施
进 入密 封面 。辅助 密封 起 密封 动环 与轴 的 间隙 、静 环 与压盖 的间隙 及 压 盖 与壳体 间 隙 的作 用 ,同时 对泵 的振 动 、冲 击起 缓冲 作用 。机封 在 实 际运 行 中是 与泵 其它零 件一 起组合 运行 的。通过 机械 密封 原理 看 出 , 机 封 的正常 运 行是 有条 件 的 。只有 消除 如 :泵 抽空 或者 气蚀 ,摩擦 副 端 面不 能形 成 正常 的液 膜 或者 液膜 的稳 定性 不 好 ;机械 密封 处 的轴 振 动 过大 ,密封 端面 受力不 均等 原因 。才能达 到 良好的密 封效果 。 二 、 机 械 密 封 失 效 原 因 分 析 机 封投 入 正常 运转 时 ,机 封的 泄漏 量应 该 在允 许范 围 内 。在其 本 身 结构 、质 量 、安 装和 使 用等 方面 无 问题 的条 件下 ,其 使 用寿 命应 该 在2 4 0 0 0 小 时左 右 。在实 际工 作 中 ,机 封 的使 用寿 命在 没达 到 该值 的 情 况下 就 已失 效 ,这是 由于工 艺条 件 、设 备运 行状 况 、操作 条 件和 安
一
三、采取 的措施
1 . 消除 泵抽空 和汽 蚀的措施 1 . 1降低介质 温度保 证介质 不大 量汽化 。 1 . 2 对 于凝结 水泵 ,提高泵 入 口静压 ,保持不 低于 凝结 水罐液 位 的
1 / 3。
2 . 消除 泵振动 过大 的措施 、 2 . 1 转 子部分 转 子径 向跳动量 不超过 O . 0 3 — 0 . 0 5 m m. 2 . 2与电机 的同心度 电机 单独 运转 时振 幅不 超过 0 . 0 3 m m; I作 温 度下 泵与 电机 的 同心 度 。轴向 0 . 0 8 am,径 向 兰0 r . 1 0 m m. 2 . 3 泵运 转 时振动值 最大不 超过 0 . 0 6 mm。 2 . 4 操 作维修 调节 时 ,严格 执行 相关规 程 ,消 除振动源 。 3 . 消 除泵轴 弯 曲的措施
离心泵机械密封故障损坏及预防措施探讨
离心泵机械密封故障损坏及预防措施探讨1. 引言1.1 什么是离心泵机械密封离心泵机械密封是一种防止流体泄漏的重要装置,通常安装在离心泵的轴端。
它通过密封面之间的摩擦力和弹簧力,有效地阻止了泵内液体从泄漏到外部环境。
离心泵机械密封的作用是保持泵内压力,防止液体泄漏,确保泵的正常运转。
在离心泵工作时,密封件会不断受到液体的冲击和摩擦,因此密封性能的好坏直接影响着泵的工作效率和寿命。
离心泵机械密封通常由密封环、密封座、弹簧等部件组成,其密封性能常受到密封面的平整度、密封压力、润滑状态等因素的影响。
因此,在使用离心泵时,必须重视机械密封的选择和维护工作,以确保泵的正常运转和使用寿命。
对于离心泵机械密封的故障损坏,我们需要深入了解其中的原因,并采取有效的预防措施,以减少密封件的损坏,延长泵的使用寿命。
1.2 机械密封在离心泵中的作用机械密封在离心泵中的作用是非常关键的,它起着防止介质泄漏的作用。
离心泵是一种常用的工业设备,主要用于输送液体或气体。
在离心泵工作时,内部压力差会导致液体或气体通过泵的叶轮加速运动,如果没有良好的机械密封,就会导致介质泄漏。
机械密封可以有效地阻止介质泄漏,保证离心泵的正常运行。
它通过封闭泵的轴向空隙,阻止液体或气体在轴和泵体之间泄漏。
机械密封还可以减少摩擦和磨损,延长离心泵的使用寿命。
除了防止泄漏,机械密封还可以阻止外部物质进入泵内,保护设备不受外界污染。
它还可以减少振动和噪音,提高离心泵的运行效率。
在离心泵中,机械密封的作用十分重要,必须确保密封件的完好性和正常运转,以保证设备的稳定运行和安全性。
2. 正文2.1 常见的离心泵机械密封故障类型1. 泄漏:机械密封在使用过程中可能会出现泄漏现象,导致离心泵的正常运行受到影响。
泄漏可能是由于密封件老化、磨损、损坏或安装不良等原因引起的。
2. 磨损:机械密封的磨损是常见的故障类型,主要表现为密封面磨损、密封圈磨损等。
磨损会导致泄漏增大,影响离心泵的工作效率和性能。
离心泵机械密封失效原因分析及安装要求探讨
离心泵机械密封失效原因分析及安装要求探讨离心泵是一种常用的水泵类别,它主要通过离心力将液体推出。
离心泵经常用于输送不同种类的流体,如清水、重油、化学流体、冷却液等等。
作为泵的核心部件,机械密封在离心泵的运行中扮演着重要的角色。
然而,机械密封失效是泵运行中比较常见的问题。
本文将分析机械密封失效的原因,并探讨机械密封的正确安装要求。
一、机械密封失效原因1. 设计不合理机械密封的设计不合理可能导致机械密封失效。
例如,机械密封的材料不符合要求、机械密封的尺寸不合适等等。
这些不合理因素会导致机械密封密封不严,渗漏严重。
2. 质量问题3. 操作不当机械密封的使用也会受到操作不当的影响。
例如:安装不正确、过早启动、泵的运行状态异常,如振动、冲击等等,都会使机械密封失效。
4. 润滑不良机械密封的润滑不良也是导致机械密封失效的原因之一。
润滑不良会导致密封面磨损严重,使机械密封的密封性降低。
5. 温度问题机械密封的温度问题也可能导致机械密封失效。
温度过低或过高都会导致机械密封失效。
例如,在低温环境中机械密封的材料会因为硬化而失去弹性,密封效果降低。
而在高温环境中,机械密封材料的熔点可能会降低,从而限制机械密封的使用寿命。
二、机械密封的正确安装要求机械密封的正确安装可以有效避免机械密封的失效。
在安装机械密封之前,一定要确定离心泵的运行状态是否正常。
具体要求如下:1. 密封面的磨合在安装机械密封之前,必须磨合好机械密封的密封面。
可通过手动旋转润滑剂轴封来完成。
2. 去除外表面污垢在安装机械密封时,必须去除润滑剂腔体和机械密封外表面的杂质和污垢,以免污染密封面,影响密封效果。
3. 合理安装机械密封合理安装机械密封也是正确安装的核心。
在机械密封安装过程中,必须保证密封面的垂直度和各防尘环垂直线的距离。
这样可以有效保证机械密封的工作效果和使用寿命。
在使用机械密封期间,润滑也是很重要的。
必须定期检查润滑环和润滑剂是否正常,以确保机械密封的正常工作。
离心泵用机械密封失效分析与排除
离心泵用机械密封失效分析与排除摘要:改革后,离心泵广泛应用于化学工业。
据化工行业统计,离心泵故障有50%~70%是因机械密封故障引起的。
文章结合实际对机械密封泄漏的原因进行分析并提出相应措施,为解决机械密封失效问题提出实用的经验。
关键词:离心泵;机械密封;原因及维修引言由于机械密封失效导致的离心泵出现泄漏问题,不仅为企业带来很大的经济损失,同时相应介质流出对环境也造成了很大的污染,因此很有必要对离心泵用机械密封泄漏原因及维修进行系统的分析,并提出一些维修策略,以有效减小机械密封失效导致离心泵故障发生概率,推动企业平稳顺利发展。
1机械密封工作原理机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用,以及辅助密封的配合下,保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的端面密封装置,又称端面密封。
其工作原理是靠弹性元件和密封介质的压力,在动环(随轴旋转的密封环)和静环(不随轴旋转的密封环)的接触端面上产生适当的压紧力,使这两个接触端面紧密贴合,在密封界面形成一微小间隙,当有压介质通过此间隙时,形成极薄的液膜,造成阻力,阻止介质泄漏,从而达到密封的目的。
2机械密封密封泄漏情况分类及原因分析2.1机封正常工况下的突然泄漏一般离心泵类设备的检修周期都会短于机械密封的使用寿命,在检修周期内对机封进行更换、维修。
所以离心泵类设备在正常运转状态下机封突然泄漏,只有极少数是因机封达到使用寿命,磨损过重引起的,而大多数是由于工艺条件变化较大或操作、维护不当引起的。
原因主要有以下几点:泵入口过滤器或管路堵塞,引起泵抽空或泵内气蚀、机封密封端面缺少冷却液等,导致密封端面干磨,高温,使密封面剥离破坏;出口阀门未开或开度过小,造成大量介质在泵壳内自循环,使热量积聚,引起介质气化,从而使密封端面高温,破坏密封端面;介质不干净,或机封冷却液不干净含有杂质颗粒,杂质进入密封端面造成密封端面磨损甚至破裂;设备启动前未手动盘车,启动力矩过大,导致密封端面因粘连而剥离密封面;设备内介质温度或机封冷却液温度急剧变化,机封因热胀冷缩发生泄漏;工艺条件频繁变化引起机封工作状态不稳定,发生泄漏;设备因停电、连锁等发生跳停时,会发生泄漏。
离心泵机械密封失效原因分析及安装要求探讨
离心泵机械密封失效原因分析及安装要求探讨机械密封广泛用于流体机械中,如何能够更好的运用机械密封是我们一直在努力的方向,离心泵是主要的集输设备,经过近几年在离心泵维修的同时进行了总结。
本文介绍了常用的机械密封在日常使用中出现的故障及处理方式,对进一步用好离心泵、提高利用率有一定的指导的意义。
标签:机械密封失效;原因分析;安装要求1 离心泵使用现状长庆油田采油三厂各作业区设备特征型号多、厂家多而且存在一个输油站有2个厂家不同型号的外输泵。
我们知道离心泵输油压力平稳而且泵效较高,经过这几年现场使用来看,岗位员工比较依赖于离心泵输油,因为离心泵振动相对较小,便于操作。
2 运行中存在的问题在现场的使用情况来看,在使用中仍然存在利用率较低、运行不平稳。
离心泵机械密封失效是直接影响泵效的主要因素。
许多站都在使用新型离心泵外输,岗位员工在离心泵的使用上多数都是初次接触,对于离心泵的各种特性不了解,因此大多数的时间用在因为机械密封失效进行抢修离心泵的工作上,但是维修后在使用中仍然无法杜绝这样的问题,严重的影响了现场标准化,降低的离心泵的使用率。
3 机械密封的工作原理机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。
4 原因分析离心泵失效的表现方式大都是泄漏,通过离心泵的工作原理图来进行分析,机械密封主要密封4个面,即:动环、静环接触面,动环和机械密封轴套之间接触面,静环与静环座之间接触面和轴套之间的接触面。
实际使用表明,密封元件失效最多的部位是动,静环的端面,离心泵机封动,静环端面出现裂缝是常见的失效现象,其主要原因有:(l)轴套与轴间的密封;(2)动环与轴套间的密封;(3)动、静环间密封;(4)对静环与静环座间的密封;(5)人为安装错误4.1轴套与轴间的密封两轴套之间的主要是依靠0型密封圈密进行封轴向泄漏密封,主要是因为:1)轴套上密封圈活动处有腐蚀点。
离心泵轴油封处失效分析与密封设计
肘=2耵·r2矿·g
(2)
式中:r为泵轴半径,m;.厂为油封唇口与承磨环的摩
擦因数;q为唇口线比压,N/m。 承磨环与轴的最小摩擦扭矩坂i。应满足:豫i。>尬7n,
其中,n为安全系数,一般取n=1.3~1.5。
2.3.2承磨环外径D。、内径d,、宽度6 承磨环与轴杆的箍紧力是靠两者之间的过盈配合
来实现的。承磨环套上轴沟槽后,其径向尺寸由c正
万方数据
2007年第5期
张波等:离心泵轴油封处失效分析与密封设计
173
许的弹性变形而发生塑性变形,那么,承磨环套到
沟槽后弹性不会恢复,就会出现松动现象。,所以,在
确定承磨环尺寸后应校核过盈量。
由文献[3]可知:聚四氟乙烯的断裂伸长率为
250%~500%,线膨胀系数在20~200℃时为12.8×
10。5℃~。可看出聚四氟乙烯的弹性性能很好。根据
轴开沟槽处
油封
承磨环
图2泵轴油封改进结构图 2.1承磨环的密封原理
承磨环与油封材质都为非金属,它们的强度、硬 度相近,当油封唇口与承磨环过盈接触配合后所产生 的密封作用分为2个阶段:
(1)在配合初期,因承磨环的强度、硬度比钢 低很多,所以当油封唇口与四承磨环磨和后,其箍紧 力很快会在承磨环的表面划出沟痕,且沟痕的深度发 展较快。这期间的密封主要靠唇口的箍紧力。
2.Jilin Institute of CheIIlical Technology,Jilin Jilin Pmvince 132022,China;
3.Dept.of Pha丌Ilacy,础n Medical College,Jilin Jilin Province 13200l,China)
Abstract:The oil—seal surface damage and its leakage on centrifugal pump axis were analyzed.The seal co—jguration
离心泵机械密封失效分析及应对措施
离心泵机械密封失效分析及应对措施摘要:分析研究离心泵机械密封失效泄漏的原因,讨论消除机械密封失效的措施,进而保证机械密封长周期安全运行。
关键词:离心泵机械密封失效措施机械密封是一种应用广泛的旋转轴动密封,具有密封性好、使用寿命长、运转中不用调整、功率损耗小、密封参数高等优点,是旋转设备上最主要的轴封方式。
因此机械密封的运行好坏直接影响泵的可靠运行及装置的连续生产。
一、机械密封工作原理及基本结构机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
(图1)1—静环;2—动环;3—弹性元件;4—弹簧座;5—紧定螺钉;6—动环密封圈;7—防转销;8—静环密封圈;9—压盖机械密封主要由静环、动环、弹性元件及辅助密封机构组成。
静环和动环组成一对密封端面(摩擦副),动环靠密封室中液体的压力使其压紧在静环端面上,并在动环与静环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液膜而达到密封的目的。
弹性元件产生压力,可使泵在非运转情况下也保持密封端面贴合。
保证密封介质不泄漏,并防止异物进入密封面。
辅助密封起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙及压盖与壳体间隙的作用,同时对泵的振动、冲击起缓冲作用。
机封在实际运行中是与泵其它零件一起组合运行的。
通过机械密封原理看出,机封的正常运行是有条件的。
只有消除如:泵抽空或者气蚀,摩擦副端面不能形成正常的液膜或者液膜的稳定性不好;机械密封处的轴振动过大,密封端面受力不均等原因。
才能达到良好的密封效果。
二、机械密封失效原因分析机封投入正常运转时,机封的泄漏量应该在允许范围内。
在其本身结构、质量、安装和使用等方面无问题的条件下,其使用寿命应该在24000小时左右。
在实际工作中,机封的使用寿命在没达到该值的情况下就已失效,这是由于工艺条件、设备运行状况、操作条件和安装质量存在一定问题造成的。
1.泵抽空或汽蚀抽空现象是由于泵在启动前没有灌泵或者灌泵不充分、不满液或介质大量汽化,在性能上表现为出口压力趋近于零,摩擦副因干或半干摩擦而产生磨损失效。
水泵机械密封油封故障分析
水泵机械密封、油封故障分析1、水泵油封不良(1)故障:唇口不良,早期泄漏。
原因:制造质量不佳,刃口有毛刺或缺陷。
排除方法:去除毛刺或更换油封。
(2) 故障:弹簧质量不佳或失效,早期泄漏。
原因:制造质量不佳。
排除方法:更换油封弹簧。
(3) 故障:径向压力过小,早期泄漏。
原因:弹簧过松、抱紧力过小。
排除方法:调整油封弹簧。
2、水泵机械密封装配不良(1) 故障:唇口有明显伤痕,早期泄漏。
原因:装配时,油封通过键槽或螺纹,划伤唇口。
排除方法:更换油封:重新装油封时,要用护套,以保护油封唇口。
(2) 故障:油封呈蝶状变形。
原因:油封安装工具不当。
排除方法:重新设计、制造油封安装工具。
(3) 故障:油封唇口逆装配方向翻转或弹簧脱落,机器即发生泄漏。
原因:轴端倒角不当,光洁度过低,或装配用劲过大,致使油封唇部翻转或弹簧脱落。
排除方法:用细砂纸打磨轴端倒角,涂敷油脂,小心安装。
(4) 故障:油封唇部与轴表面涂敷油脂过多,早期泄漏。
原因:装配时,油封唇部与轴表面涂敷油脂过多。
排除方法:待轴运转一定时间后,油脂即可减少而恢复正常。
3、水泵机械密封唇口磨损(1) 故障:润滑不良,唇口工作面磨损严重,宽度超过1/3以上,呈现无光泽原因:润滑不良,唇口发生干摩擦。
排除方法:保证润滑。
(2) 故障:轴表面粗糙度大于0.8μm。
原因:轴表面粗糙度高,唇口磨损严重,早期泄漏。
排除方法:降低轴表面粗糙度到0.8以下。
(3) 故障:润滑油含有灰尘、杂质或无防尘装置,灰尘、异物等侵入。
原因:用油不洁,液压管路系统太脏;因灰尘等侵入唇部,引起异常磨损;轴上粘附粉末硬粒;装配时,铁屑等刺入唇口;铸件型砂侵入唇口;轴上或油封唇口误涂漆料油封弹簧抱得过紧。
排除方法:保证润滑油清洁,加强管路系统清理;为了防止灰尘等侵入唇部,增设防尘装置;装配时注意清洁,去除误涂的漆料。
(4) 故障:唇口径向压力过大,油膜中断,发生干摩擦。
排除方法:调整油封弹簧。
泵轴机械密封的失效分析
泵轴机械密封的失效分析泵轴机械密封是一种广泛应用于工业生产的密封装置,它的主要作用是防止介质泄漏,确保生产过程的安全、稳定和高效。
但是在使用过程中,泵轴机械密封可能会出现失效现象,导致介质泄漏、能源浪费、设备损坏等问题。
本文将从失效原因和解决方法两个方面对泵轴机械密封的失效进行分析。
一、失效原因1.密封面磨损密封面磨损是泵轴机械密封失效的主要原因之一。
在介质的作用下,动环和静环之间会发生摩擦和磨损,导致密封性能下降。
此外,如果密封面的加工精度不够高,也容易引起磨损现象。
2.密封面污染泵轴机械密封的失效还可能与密封面污染有关。
介质中的颗粒物、油脂和杂质等物质会进入密封面之间,形成污染层,使密封面无法正常接触。
导致介质泄漏和密封性能下降。
3.密封面热量失控泵轴机械密封还可能因为密封面热量失控而失效。
在高温、高压环境下,密封面会受到高温的影响,产生热量,如果无法及时散发,就会导致密封面爆裂或变形,从而影响密封性能。
4.密封面松动密封面的安装质量是泵轴机械密封是否正常运行的关键。
如果密封面安装松动,会导致密封面不能接触,导致泄漏现象。
此外,密封面的安装不合理也会引起泄漏和性能下降。
5.轴偏心和振动轴偏心和振动是泵轴机械密封失效的重要原因之一。
如果轴偏心或振动过大,会导致动环和静环之间的密封面摩擦和磨损加剧,导致密封性能降低,进而导致泄漏现象。
二、解决方法1.密封面的加工精度提高密封面加工精度是有效避免泵轴机械密封失效的一个方法。
只有密封面加工精度达到要求,才能有效减少摩擦和磨损,保证密封性能。
2.密封面的清洗和维护在生产过程中,应定期对密封面进行清洗和维护,避免污染物、油脂等物质在密封面之间产生污染层。
这样可以有效避免泄漏现象的发生。
3.密封面热量失控的处理在高温、高压环境下,需要对泵轴机械密封进行散热处理,降低密封面的温度。
可以通过增大密封面的接触面积、减小密封面的热传导系数等措施实现。
4.密封面的紧固保持密封面的紧固是避免泵轴机械密封产生泄漏的重要方法之一。
离心泵机械密封结构失效原因与维修改造可行性建议
离心泵机械密封结构失效原因与维修改造可行性建议发布时间:2021-09-08T08:11:58.478Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷13期作者:王刚[导读] 泵大致分为两大类,即正排量泵和旋转动力泵。
王刚深圳市核鹏监理工程有限责任公司 116001摘要:泵大致分为两大类,即正排量泵和旋转动力泵。
旋转动力泵一般用于连续输送,具有较宽的流道,使固体颗粒流动平稳。
离心泵是一种旋转动力泵,主要用于大量工业中的中小型泥浆输送。
为了研制离心式渣浆泵,一般对传统泵的设计进行改进。
这些改进包括扩大流道以容纳更大的颗粒,使用具有更小叶片数量的坚固叶轮,特殊的密封布置和适当的耐磨材料以确保更长的使用寿命。
这些泵的性能和磨损特性取决于固体及其悬浮物的性能。
这些泵的性能和磨损特性一般是在实验室试验台上进行研究。
像大多数泵一样,离心泵转换器通常将旋转动能从发动机转换为流体中的能量。
一部分能量转化为流体的动能。
由于离心泵在旋转动力泵中占主导地位,因此通常将旋转动力泵称为离心泵。
离心泵具有叶轮、壳体和蜗壳,用于将流体从吸入式储液器泵入排出式储液器。
离心泵通常首选用于要求高流量和中压头的应用场合。
与容积式泵相比,离心泵需要较少的维护。
机械密封结构一般由弹簧座、弹簧、动环、静环、静环座和其中所有用于密封的O形圈等组成。
其中弹簧座通过螺钉等紧固作用与轴相对静止,静环座由一个防转销保持固定。
由于机械密封特殊的工作条件和重要作用,一般由辅助设施提供冷却介质,对机械密封,特别是动环和静环端面,进行润滑冷却和冲洗,延长机械密封使用寿命。
离心泵的机械密封结构主要依靠弹性密封件与机械结构相配合来实现,在离心泵运转的过程中由于流体运动会产生较大的液压力,作用于弹性密封件时可将密封件挤压变形使其进一步形成密封效果,达到预防泄漏的功能要求。
在离心泵中,除泵体壳体的密封垫外,主要的机械密封结构还包括静环、动环、压紧元件和其他密封弹性件。
例如,在离心泵的传动轴上,主要依靠动环进行密封,动环可随传动轴一同旋转并起到良好的隔绝作用,而在压盖位置则选用静环进行密封,静环不需要随运动件一同运动,但需要承受运转过程的摩擦力,起到传动轴端部的密封作用。
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肘=2耵·r2矿·g
(2)
式中:r为泵轴半径,m;.厂为油封唇口与承磨环的摩
擦因数;q为唇口线比压,N/m。 承磨环与轴的最小摩擦扭矩坂i。应满足:豫i。>尬7n,
其中,n为安全系数,一般取n=1.3~1.5。
2.3.2承磨环外径D。、内径d,、宽度6 承磨环与轴杆的箍紧力是靠两者之间的过盈配合
来实现的。承磨环套上轴沟槽后,其径向尺寸由c正
一般安装在轴承箱内轴
承压盖上,主要具有防
止轴承漏油及阻挡外部
灰尘、泥水等杂质混入
的作用。油封的密封原
理与其它唇形密封类似,
如图l所示,它依靠与
轴配合时产生的预压缩
弹性变形来阻塞油泄漏 的通道,并且,在弹簧
图1泵轴油封结构简图
力作用下唇口进一步贴紧轴表面,从而达到密封的作
用。这种结构的油封具有自封作用,但油封唇口与轴
轴开沟槽处
油封
承磨环
图2泵轴油封改进结构图 2.1承磨环的密封原理
承磨环与油封材质都为非金属,它们的强度、硬 度相近,当油封唇口与承磨环过盈接触配合后所产生 的密封作用分为2个阶段:
(1)在配合初期,因承磨环的强度、硬度比钢 低很多,所以当油封唇口与四承磨环磨和后,其箍紧 力很快会在承磨环的表面划出沟痕,且沟痕的深度发 展较快。这期间的密封主要靠唇口的箍紧力。
变为或,△d=d。一d。,轴杆将受压,此压强如下 式‘“:
E(D。一d。)△d
胪—■F一
(3)
式中:E为承磨环在工作温度下的弹性模量,MPa。
因此,承磨环产生的力矩膨。。(N·m)为:
M。。=—}·d26·,·p
ห้องสมุดไป่ตู้
(4)
二
式中:.厂为承磨环与轴的摩擦因数。
承磨环外径D。要比镶嵌到沟槽后轴的外径D。,大
在油封处开沟槽使得该处的轴径变细,相应轴的
强度将减弱,因此,沟槽处轴的最小轴径应满足强度
要求,可按下式确定沟槽处轴的最小轴径。2:
dd……≥≥.√阵百警粤F丽』
(㈩1)
式中:d…为沟槽处轴的最小轴径,mm;,v为轴所传 递的功率,kw;n为轴的转速,r/min;[丁]为轴的 材料许用扭转剪应力,MPa。
test shows that this kind of seal can improve目rinding and sealing,and pr010ng the use of axis.
Keywords:centrifugal p啪p;a)【is;oil seal;鲥nding ring
离心泵泵轴的油封 轴轴承 轴承箱轴承压盖
匀浆泵的轴封由橡胶油封改进设计为刃口型密封 端面的机械密封,经配套使用效果良好,轴封处几乎 没有泄漏,运行寿命达1年以上。该公司已将进口的 10余台匀浆泵轴封由原来的橡胶油封全部改为采用 刃口型密封端面的机械密封,由此大大提高匀浆泵的 运行可靠性,延长了维修周期,减少了维护成本,保 障了腈纶生产线的正常运转。
现场实际试验,承磨环在加热时弹性变化可达14%~
17%,所以可按下式校核:
里攀<0I 17
(5)
凳将承磨环内径瑟d。它秀鎏◆r—弋雾蜊IF—— d一
径d。过盈配合,斗J—L…上JJ…一,l I-_F
并且安装时需要f|l l \l |I
||。一
该泵材质均为不锈钢,泵轴材质为1 Crl8Ni9 Ti, 规格为西90 rnIn×2 110 mnl,价值约3万元。因油封 漏油,一年需更换一根泵轴。为延长泵轴的使用寿命, 减少检修次数,对其中一台泵轴油封处密封进行了设 计与改进.具体如下:
泵轴油封密封面为唇口与轴的接触面,唇口材质 为橡胶,轴的材质大多为金属系列,因而油封的强 度、硬度远低于轴的强度及硬度,但弹性及塑性比轴 大得多。油封通过与轴过盈配合产生压缩弹性变形, 形成对轴杆的箍紧力。这种力的接触面即唇口与轴杆
万方数据
172
润滑与密封
第32卷
的接触面很窄(小于1.5 mm),所以应力较集中。
2007年5月 第32卷第5期
润滑与密封
LUBRICATl0N ENGINEERING
离心泵轴油封处失效分析与密封设计
Mav 2007 V01.32 No.5
张波1 王茁1’2李晓光3
(1.哈尔滨工程大学机电学院黑龙江哈尔滨15000l; 2.吉林化工学院机电系 吉林省吉林市132022;3.吉林医药学院药学系 吉林省吉林市132001)
力作用的结果就是:随着轴运转时间的增加,唇口逐
渐在轴杆表面上划出一周很浅的划痕;随着轴运转的
时间越长,划痕的深度也越深,也就是通常所说的
“滴水穿石”现象;随着划痕深度的增加,唇口与轴
杆的过盈量将减小,对轴杆的箍紧力也减小,当箍紧
力减小到无法封油或过盈量减少至零时将出现漏油现
象,造成了油封密封的失效。
摘要:通过对离心泵轴油封处密封面损坏漏油失效的分析,设计了在轴上开沟槽镶嵌承磨环的密封结构,介绍了承 磨环的密封原理,确定了轴沟槽、承磨环的主要参数,并设计了专用工具进行安装,最后,经试验验证了该密封能够提 高油封的耐磨性、密封性,同时,延长了轴的使用寿命。
关键词:离心泵;泵轴;油封;承磨环 中图分类号:TB42文献标识码:B文章编号:0254一叭50(2007)5—171—3
坏。 对于油封失效第1种形式,一般更换油封即可解
决,但第2种形式仅仅更换油封是不行的,检修后很 快还会出现漏油的问题,这时就需要更换泵轴。通 常,离心泵泵轴的更换是在其运转时间达到疲劳强度 使用期限后进行的,为3年左右的时间,然而,因油 封处漏油更换泵轴的时间为1年,这就造成了检修费 用的增加。因此,应当采取措施解决轴杆油封处划痕 较深的问题,延长轴的使用寿命,并降低检修费用。 l 泵轴油封密封面损坏失效分析
(1)采用填充聚四氟乙烯材质的承磨环密封结 构能够提高油封的耐磨性、密封性,使得密封时问延 长3~4倍,可保证轴连续长时间运转。
(2)改进后的密封结构延长了轴的使用寿命, 以往因油封处漏油而报废的轴也可以镶嵌承磨环后重 新再用,节省了备件费用,提高了设备的利用率。
参考文献 【l】化工机械予册编辑委员会.化工机械手册[M] 天津:
2.Jilin Institute of CheIIlical Technology,Jilin Jilin Pmvince 132022,China;
3.Dept.of Pha丌Ilacy,础n Medical College,Jilin Jilin Province 13200l,China)
Abstract:The oil—seal surface damage and its leakage on centrifugal pump axis were analyzed.The seal co—jguration
(1)原泵轴油封处车出沟槽,此处轴径Dn=70 mm,瓯=64 mm,曰=18.2 mm;
(2)车制承磨环,尺寸为:d,=60 mm,D,=68
mm.6=18 mm:
(3)安装,加热承磨环至160~180 cC,在轴的 一端放置导向楔,以木锤轻击至油封处。
对泵轴进行改进后投入运行,在连续运转的一年 中未出现油封漏油现象,未进行更换油封的检修,实 践证明是成功的。在生产系统年度检修停车后对该泵 油封进行检查,发现油封处镶嵌的承磨环表面与原轴 钢表面一样也磨出一周划痕,而且划痕的深度比原轴 要深,但却没有发生漏油的现象,验证了密封原理。 4结论
2~3 mm,D。=d,+(Do—d。)+2 mm。承磨环内径dl
可将各数据代入式(2)~(4)求得。承磨环宽度6
一般取唇口接触面宽度的10~15倍,6=12~18 mm。
2.3.3承磨环过盈尺寸校核
由于是过盈配合,安装时需要将承磨环加热并且
经过特制的导向楔将内径扩大到大于轴外径域后才
可以安装到沟槽中。如果这种变形超过了材料本身允
天津大学出版社,1991. 【2】乔孝纯,牛锡传.机械零件[M].两安:两安交通大学
出版社。1986. 【3】胡国桢,石流,阎家宾. 化工衢封技术[M].北京:化
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通大学出版社,1986.
(上接第170页) 3使用效果
with grinding订ng on gmove tumed on axis was designed.Its seajjng principle was introduced aIld its mostly parameters of gmove tumed on a】【is and鲥nding ring were dete瑚ined,aJld the expert tools were desi印ed for it to install.The result by
2泵轴油封处密封设计
对泵轴油封处的密封进行镶嵌承磨环设计,如图
2所示,即在泵轴油封处车出一定深度和宽度的沟
槽,在沟槽中镶嵌承磨环,使密封面变为唇口与承磨
环的接触面。承磨环材质采用填充聚四氟乙烯,它具
有优异的化学稳定性、耐溶胀性和自润滑性,较好的
耐热耐寒性、耐磨性和耐压性及较低的摩擦因数等,
广泛应用在密封、摩擦等领域中。
Analysis of oil-seal Lea姑ng on Centrifugal Pump Axis and its
Design of Sealing
Zhang B01 V\,ang Zhu01’2 Li XiaOguan93 (1.College of Mechanical and Electrical Engineering,Harbin En百neering University,Harbin Heilon舀iang 15(X)01,China;
(2)在配合中期及末期,随着沟痕的深度的加 深,箍紧力下降。当箍紧应力与承磨环强度相等时, 沟痕的深度将不再增加。这时,油封唇口与承磨环处 于平衡磨合状态,由于填充四氟材料具有良好的耐磨 性及自润滑性,会使这种平衡状态保持相当长的时 问,至少可达到1年,因此能够长时间地保证密封, 不会发生漏油的现象。 2.2 泵轴沟槽外径dfl、宽度日的确定