核电泵用机械密封摩擦有限元分析

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核电通用机械设备---泵

核电通用机械设备—泵1. 引言核电站是一种利用核能产生电能的装置，而核电站的核心设备便是核反应堆。

为了确保核反应堆的运行安全和稳定，核电站需要使用各种通用机械设备，其中之一便是泵。

泵在核电站中起着非常重要的作用，它用于输送冷却剂、补给水和蒸汽等流体介质。

本文将对核电通用机械设备–泵进行详细介绍。

2. 泵的定义和分类泵是一种将外部能量传递给流体，使之具有一定压力和流动速度的机械设备。

根据使用场景和工作原理的不同，泵可以分为离心泵、容积泵和混流泵。

•离心泵：离心泵是核电站中最常见的泵之一。

离心泵由转子、叶轮和泵壳等部件组成，通过转子的转动将液体从轴向吸入然后通过叶轮的离心力排出。

离心泵适用于输送比较清洁的液体介质。

•容积泵：容积泵利用容积变化来输送和压缩液体。

核电站中常用的容积泵有柱塞泵和螺杆泵。

容积泵适用于输送含有悬浮颗粒或高黏度的介质。

•混流泵：混流泵是介于离心泵和容积泵之间的一种泵，它利用离心力和容积变化来输送流体。

混流泵适用于输送大流量的液体介质。

3. 泵的工作原理泵的工作原理可简单分为吸入过程、排出过程和密封过程。

•吸入过程：泵通过叶轮的旋转将液体从进口处吸入泵内。

在吸入过程中，泵的进口处形成一个较低的压力区域，使液体被抽入泵内。

•排出过程：泵通过叶轮的转动将液体以高压力排出。

在排出过程中，泵的出口处形成一个较高的压力区域，将液体推出泵体。

•密封过程：为了确保泵的密封性，泵通常采用机械密封、填料密封或液体密封。

密封过程可以防止泵出现漏水等问题。

4. 泵在核电站中的应用泵在核电站中被广泛应用于冷却系统、给水系统和蒸汽系统等部分。

以下是泵在这些系统中的应用举例：•冷却系统：核反应堆在工作过程中需要持续排走大量的热量，否则可能导致设备过热而损坏。

冷却系统中的泵用于输送冷却剂，将热量带走，保持核反应堆的温度稳定。

•给水系统：给水系统保证核电站正常运行所需的冷却剂供应。

泵在给水系统中的作用是将水从水源输送到核反应堆，并维持一定的流量和压力。

泵用机械密封失效原因分析与检修

关键词：械密封；效；漏；装机失泄组
１引言
动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，环脱离静
静环座；工作介质中有颗粒状物质，运转中进入摩擦副，
泵是工业领域最常用的机械设备之一，同样也是
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设备与自动化
２１０１年第３期
泵用相赫密封失效原因分析与楦修
周晓宁中电投电力工程有限公司上海
摘
（０２３２０３）
要：泵用机械密封失效的原因进行了全面的分析，出了对机械的检修和维护措施。对提
密封面点蚀，至穿透；甚
静环摩擦副存在问题；泄漏介质沿轴向喷射，动如则
环密封圈存在问题居多，漏介质向四周喷射或从水泄
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，定能正确判断。一
作者简介：周晓宁（９３）士研究生，１８一硕控制理论与控制工程专业，助理工程师。中电投电力工程有限公司海阳核电项目部。
设备与自动化
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原因之一。由于在使用中，如果石墨环一旦超过使用温度（一般在一０２０），表面会析出树脂，１５５ ℃ 时其摩擦面附近树脂会发生炭化，当有粘结剂时，发泡会

机械密封结构原理及失效分析

机械密封结构原理及失效分析1 机械密封的基本原理机械密封依靠弹性元件提供弹力，克服补偿环辅助密封圈与轴之间的摩擦力，使补偿环紧密地贴合在非补偿环的端面，形成密封端面初始闭合力，当主机充满压力介质并开始工作时，可使密封端面产生闭合力，从而使密封端面达到合理的比压，实现流体的密封。

2机械密封的基本结构由补偿环、补偿环辅助密封圈、弹性元件、传动件、弹簧座、紧固件等组成的补偿组件，以及由非补偿环、非补偿静环辅助密封圈等组成的非补偿组件，共同组成一套完整的机械密封。

1）典型的旋转式（见图1）和静止式（见图）2）机械密封基本结构构成典型的旋转式机械密封的基本元件有：摩擦副（补偿环4、非补偿环3）、辅助密封圈（O形圈2、5）、传动件（推环6）、弹性元件（弹簧7）、弹簧座8、紧固件（紧定螺钉9）、防转销1及密封端盖11和密封腔10组成。

图1 机械密封基本结构（旋转式）1-防转销2-非补偿环辅助密封圈3—非补偿环（静环）4—补偿环（动环） 5-补偿环辅助密封圈6-传动件7-弹簧8—弹簧座 9—紧定螺钉10—密封腔11—密封端盖图2 机械密封基本结构（静止式）1-弹簧座2-防转套3-弹簧4-推环5-补偿环辅助密封圈6-补偿环（静环） 7—卡环8—非补偿环（动环）9—非补偿环辅助密封圈10—密封腔11—密封端盖12—密封压盖2）机械密封主要泄漏途径当密封腔内充满有压的被密封介质时，由图1所示机械密封的泄漏点主要有4处：泄漏点1：密封摩擦副端面处，称为主密封，是决定密封性能及寿命的关键密封点，据统计大约有80%以上的密封泄漏都是由此造成的。

泄漏点2：位于密封静环与压盖之间。

泄漏点3：位于密封动环与轴（或轴套）之间，称为机械密封的辅助密封，主要形式有：O形圈、V 形圈、矩形圈等。

工作时辅助密封基本无相对运动，属相对静止的密封，但动环辅助密封圈对机械密封的追随性起着关键作用。

泄漏点4：位于密封腔与压盖之间的静密封，狭义讲不属于机械密封零件，主要形式有：O形圈、垫片等。

化工泵机械密封选用及失效分析

化工泵机械密封选用及失效分析化工泵机械密封是化工行业中常用的一种密封方式，广泛应用于各类化工生产设备中。

其作用是防止泵体中的介质泄漏，确保生产安全。

机械密封的选用和失效分析对于化工泵的安全运行至关重要。

一、机械密封的选用机械密封的选用需要考虑多个因素，包括介质特性、工作压力、温度、转速和密封材料等。

不同的机械密封适用于不同的介质和工况条件。

通常，液体介质可选择用弹簧单端面机械密封，气体介质选用波纹管机械密封或伸缩节式机械密封，高粘度介质需采用带引导肋的双端面机械密封。

在选择机械密封时，还要根据其安装形式进行考虑。

一般而言，化工泵的机械密封有内置式和外置式两种。

内置式机械密封结构紧凑，体积小，安装方便，但更换需要拆卸泵体。

外置式机械密封则更换维修较为方便，但需要在机械密封腔外部安装轴封、保护套和密封环等部件，造价较高。

机械密封密封不良时会导致介质泄漏，严重影响生产安全和工作效率。

化工泵机械密封失效的原因可归纳为以下几种：1.密封环磨损：机械密封工作时，传动环和被动环之间配合面不断相互摩擦，会引起密封环的磨损。

密封环磨损时，泵的进、出口处会有漏液或外溢。

2.弹簧变形：弹簧在密封中起到压紧密封环的作用。

弹簧变形可能导致压力不足或过大，影响机械密封的工作效果。

3.填料老化：填料老化会导致机械密封漏液，因此需要及时更换密封填料。

4.环境污染：介质中含有的固体颗粒、金属水垢等物质会磨损机械密封的配合面，造成密封不良。

5.轴承松动：过松或松动的轴承会引起轴承位移，泵的转子会偏移从而造成机械密封失效。

综上所述，化工泵机械密封的选用和失效分析是化工生产中不可忽视的重要环节。

正确选择和定期维护机械密封，可以提高泵的工作效率和生产安全性。

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。

核主泵备用机械密封材料的摩擦性能研究

ＡｂｔａｔＩｗａｔｄｅｈｔｈｆｃｉｎｏａｎｅｏｉｎｔｅｆｃｉｎｅｆｒｎｅｏｃａｉａｅｌｔｒｌｓｄｆｒｓｒｃ：ｔｓｓｕｉｄｔａｅｅｆｔｆｌｄａｄｖｌｃｔｏｉｔａｐｒｍａｃｆｔｅｏｏｙｈｒｏｌｏｍｅｈｎｃｌａｅｉｅｓｍａａｕｏ
ＴｅｍｏｈｌｙｏｔｏｎｓｒｃｓａｂｅｖｄｕｉｇｓａｎｎｌｔｎｍｃｏｃｐＳＭ）ａｄｔｅｄｍｇａｒｓｅｈｒｈｒｏｇｆｈｗｒｕｆｅｓｓｒｅｓｎｉｇｅｒｉｓｏｙ（Ｅｐｏｅａｗｏｎｃｅｃｏｒｎａａｅｅｔｅｒｃａ— ｈｆｕｗｅ
ｆｃｉｎｃｅｃｅｔｄｅｒａｅｗｉｈｎｃｅｓｎｐｐｉｄｌａｉｏｒｔｏｆｉｎｃｅｓｓｉｔｉｒａｉｇａｌｅｏｄ．Ｖｅｏｉａｆｃｓｒｃｉｎｆｒｈｏｇｔｅｎｕｎｅｆｔｌｃｔｆｅｔｆｔｏｏｃｅｔｒｕｈｈｉｆｅｃｏｅｍｐｒｔｒｙｉｌｅａｕｅ
ａｔｒｅ．Ｔｅｒｓｌｅｅｌｄｔａｍａｌｏｅｎｓｌｏａｂｄｎｒｐｉｏｔｉｒｕｄｍｅｉｓｕｄｒｈｇｏｄ，ＳｈｃｅｉｄｚｈｅｕｔｒｖａｅｈｔｓｌｈｌｓｉｉｃｎｃｒｉｅａｄｇａｈｔｃｎａｎｍｏｅｆｉｄａｎｅｉｈｌａｓｉｅｌＯｔｅ
ｗｉｈｃａｇｓｔｅｐｏｅｔｓｏｕａｅＭｅｈｎｃｌｒｐｒｅｆｓｌｏａｂｄｎｒｐｉｈｎｅｌｔｎｅｄａｇｆｈｃｈｎｅｈｒｐｒｉｆｓｒｃ．ｅｆｃａｉａｏｅｔｓｏｉｃｎｃｒｉｅａｄｇａｈｔｃａｇｉｌｕｄｒａｗｉｅｒｎｅｏｐｉｉｅｔｅ

机械密封的密封性能研究

机械密封的密封性能研究在工业生产中，液体和气体的泄漏问题一直是一个让人头痛的难题。

为了解决这个问题，人们发明了机械密封技术，这项技术可以在旋转轴和固定壳体之间建立可靠的密封，阻止介质泄漏。

本文将对机械密封的密封性能进行研究，并探讨其在不同工业领域的应用和发展。

机械密封的基本原理是通过密封面之间的接触压力来阻止介质泄漏。

密封面是由一对密封环组成，分别安装在旋转轴和固定壳体上。

当旋转轴转动时，密封环与旋转轴保持接触，通过接触面之间的摩擦力和接触压力来达到密封作用。

为了提高密封效果，密封环通常由耐磨、耐腐蚀的材料制成，如碳化硅、碳化钨等。

机械密封的密封性能主要由四个方面的因素决定：密封环材料、密封环结构、密封面接触压力和密封面的表面粗糙度。

首先，密封环材料必须具有良好的耐磨、耐腐蚀性能，能够在长时间高速旋转的情况下不断保持密封效果。

其次，密封环的结构设计也非常重要，合理的结构能够减小泄漏隙离，并增加接触压力，提高密封效果。

此外，密封面接触压力越大，则泄漏隙离越小，密封性能越好。

最后，密封面的表面粗糙度对密封性能也有很大影响。

表面粗糙度越小，接触面积越大，接触压力分布均匀，从而提高了密封效果。

机械密封的性能研究不仅应用于能源行业，如石油、化工、核电等，也广泛应用于制药、食品、造纸和纺织等行业。

在石油化工行业，机械密封被广泛应用于泵、压缩机、搅拌器等设备中，可以有效防止介质泄漏，保证工艺流程的稳定性和安全性。

在制药和食品行业，机械密封被应用于搅拌、混合设备中，可以防止原料或产品被污染，确保产品质量。

在造纸和纺织行业，机械密封被应用于浆液和水泵中，可以防止液体泄漏，提高生产效率。

近年来，随着工业技术的不断发展，机械密封的性能也得到了进一步提升。

新型密封材料的研发和应用为机械密封的密封性能带来了巨大的突破。

这些新材料在高温、高压、高速等极端工况下仍然能够保持较好的密封效果。

此外，涂层技术的应用也大大改善了机械密封的密封性能。

我国核级泵用机械密封样机通过鉴定

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２１００年第２期
上充泵样机试验现场、听取研发汇报和审核全部技术文件资料，与会专家和代表对沈阳鼓风
机集团有限公司自主研发的核二级上充泵给予了充分的认可，认为其性能指标达到了国际先
进水平，一致同意通过鉴定。核二级泵国产化研制的成功彰显了沈阳鼓风机集团有限公司在国内装备制造业中的强大
九淫倦鼋减雁霪概泵霆程寰戍
近日江检安石化工程公司完成了九江石化公司一套５０吨／九０万年常减压蒸馏装置初馏
塔底泵Ｐ０５１０Ｂ旧机泵拆除和新泵体及电机安装调试工作。新机泵试运行效果良好，各项运行指标正常，满足了设计及生产工艺要求。此次新机泵试运行成功标志着九江石化一套常减
小番柱采
２１００年华核电技术研究院联合研制。专家组一致通过了该样机鉴定并认定该样机填补了国内空白，达到国际先进水平。该项目的成功研制标志着我国核级泵实现了关键零部件完全自主
设计和制造。
核二、三级泵是核电站的核心设备，机械密封是这些泵的三大关键零部件之一。目前我
压装置机泵更新工程顺利完工，为生产装置安全稳定运行提供了可靠的设备保障。由于一套常减压装置Ｐ０４１１、Ｐ０５１１、Ｐ０８１０等多台６ｋＶ大型重要机泵经常出现机械密封泄漏、振动值超标、电机轴承运行温度高等设备故障，机泵反复检修和维护，影响了炼油
钢车间下发了可投料的书面文件。二重集团公司实现了ＣＲ００电主泵泵壳的成功浇注，Ｐ１０核掀开了二重集团乃至中国核岛铸件生产新的一页。

机械密封件的摩擦学特性分析与优化

机械密封件的摩擦学特性分析与优化机械密封件是一种用于防止流体、气体或粉尘泄漏的重要组件。

在工业生产和日常生活中，我们经常会遇到机械密封件。

了解其摩擦学特性，并优化其性能，对提高机械密封件的使用寿命和效能至关重要。

首先，我们需要了解机械密封件的摩擦学特性。

摩擦学是研究物体在接触过程中摩擦、磨损和润滑等现象的科学。

机械密封件的摩擦学特性涉及到摩擦系数、摩擦力、磨损程度等参数。

机械密封件的摩擦系数是指在机械密封件与运动部件接触时，两者之间产生的摩擦力与接触力之比。

摩擦系数的大小直接影响到机械密封件的密封效果和耐久性。

摩擦系数的测定方法有很多，包括滑动摩擦实验、旋转摩擦实验等。

在实际应用中，我们可以通过优化机械密封件的材料选择和表面润滑处理来降低摩擦系数。

一种常见的方法是使用具有低摩擦系数的材料，例如聚四氟乙烯（PTFE）和石墨。

此外，采用适当的润滑剂也可以减小摩擦力，提高机械密封件的使用效能。

另一个重要的摩擦学特性是机械密封件的磨损程度。

磨损是指物体在接触中表面物质的脱落和变形现象。

机械密封件的磨损程度与其使用寿命密切相关。

磨损分为表面磨损和内部磨损两种类型。

表面磨损是指机械密封件表面被磨损物剪切、压实和冲击等力所破坏的现象。

内部磨损则是机械密封件内部因摩擦引起的材料变形、脱落等现象。

为了减小磨损程度，我们可以采用润滑和冷却等方法。

此外，合理选择机械密封件的加工工艺和材料也可以降低磨损程度。

除了基本的摩擦学特性外，机械密封件的摩擦学性能还受到多种因素的影响。

例如，工作环境的温度、湿度和压力都会对机械密封件的摩擦学性能产生一定的影响。

因此，在实际应用中，我们需要根据具体情况来选择合适的机械密封件。

总结而言，了解机械密封件的摩擦学特性并优化其性能，对提高机械密封件的使用寿命和效能非常重要。

通过选择合适的材料、采用润滑和冷却等方法，我们可以降低机械密封件的摩擦系数和磨损程度，从而提高其工作效率和可靠性。

这将在工业生产和日常生活中发挥重要作用，保证设备的正常运行。

机泵机械密封失效分析及及解决措施

机泵机械密封失效分析及及解决措施【摘要】分析了油浆泵机械密封失效的原因并提出了相应的解决方案【关键词】机械密封；失效原因；解决措施0.前言石油化工企业的机泵大多都是输送危险化学品的，其泄漏标准管理严格。

装置中的绝大多数机泵使用的密封都是机械密封，由于工况介质等诸多因素的影响，在实际使用过程中, 机械密封经常发生泄漏。

不加注意将会导致密封失效，造成很大的经济损失，甚至造成环境污染或者人员伤亡。

根据09年的统计数据，机械密封使用寿命最短的时间为20天, 平均使用寿命为3个月左右, 严重影响了工艺装置的正常生产。

为了安全生产，必须保证系统的密封，防止泄露。

1.机械密封失效分析1.1以催化油浆泵为例油浆泵使用的机械密封是焊接波纹管机械密封，该密封结构特点为：1、动环摩擦副低膨胀合金镶嵌，静环摩擦副为浸锑石墨；2、动环与轴套法兰、螺钉连接；3、叶轮压紧轴套实现轴套密封垫的密封；4、静止式金属波纹管结构。

根据09年全年故障统计, 油浆泵共发生密封失效4次，其中包括轴套密封垫泄漏1次。

以下就现场检修实际来查找机械密封泄漏的原因。

油浆泵的工作介质为催化油浆,介质温度高且含有催化剂等固体颗粒，运行工况比较恶劣。

通过数次检修及对原机械密封的解剖分析，发现引起机械密封失效泄漏的原因主要有以下几个方面：1.1.1摩擦副磨损有热裂纹原焊接波纹管机械密封静环摩擦副采用的材料是浸锑石墨，拆检密封发现静环摩擦副内外缘有缺口，且多数产生端面裂纹现象。

油浆中固体催化剂颗粒含量为≯6g/L, 生产不正常时为12 g/L左右, 在操作中工艺条件稍有波动, 催化剂颗粒会进人密封面内,划伤了动环密封面，并破坏了液膜的连续性，从而引起泄漏。

正常密封时，密封面处于边界润滑或半液体润滑状态，两表面被一层边界膜分开。

当密封面问混有催化剂颗粒或动环密封面上有磨损时，两密封面问液膜厚度明显增厚，从而导致了油浆大量泄漏。

1.1.2波纹管内侧波谷部位的积炭和结焦温度高、密度大是油浆结焦和积碳的主要原因。

机械密封中的摩擦学特性分析与研究

机械密封中的摩擦学特性分析与研究机械密封是一种常见的密封形式，广泛应用于各种机械设备中。

其主要作用是防止流体或气体的泄漏，确保机械设备的运行安全和效率。

而在机械密封中，摩擦学特性是一个重要的研究课题。

本文将对机械密封中的摩擦学特性进行分析与研究。

摩擦学是研究物体相对运动时摩擦现象的科学，对于机械密封而言，摩擦学特性的研究可以帮助我们了解密封件与轴的相互作用，从而提高密封性能。

首先，我们来介绍机械密封中的摩擦副。

机械密封通常由密封环和密封座两部分组成，它们之间的相互作用形成了摩擦副。

在摩擦副中，摩擦力和密封力是两个重要的参数。

摩擦力是指两个接触面之间的相对滑动所产生的力，它对于密封环的密封性能和密封件的使用寿命具有重要影响。

而密封力是指密封环对于轴的压紧力，它决定了密封环与轴的接触形态和接触面积。

通过研究摩擦副的摩擦力与密封力的关系，可以寻找到最优的设计参数，提高机械密封的效果。

在机械密封中，摩擦特性的研究与摩擦副材料密切相关。

常见的摩擦副材料包括金属材料、聚合物材料和陶瓷材料等。

这些材料具有不同的物理和化学性质，对于机械密封的摩擦学特性产生不同的影响。

例如，金属材料具有良好的传热性能和抗磨损性能，适用于高温高压条件下的密封应用；而聚合物材料具有较低的摩擦系数和良好的密封性能，适用于低速低温条件下的密封应用。

通过选择合适的摩擦副材料，可以优化机械密封的摩擦学特性，提高其性能和寿命。

另外，机械密封中的润滑问题也是摩擦学研究的一个重要方向。

润滑是通过在接触面之间形成一层润滑膜，减小接触面之间的摩擦力和磨损，提高机械密封的效果和寿命。

在摩擦副中，常见的润滑方式包括干摩擦、润滑剂润滑和固体润滑等。

干摩擦是指在没有润滑剂的情况下进行的摩擦运动，其摩擦系数较大，易产生摩擦热和磨损。

而润滑剂润滑可以减小摩擦系数，降低摩擦和磨损，提高机械密封的效果。

固体润滑是指通过在接触面上涂覆一层固体润滑剂，形成润滑膜来减小摩擦力和磨损。

机械密封技术在核电站中的应用研究

机械密封技术在核电站中的应用研究随着现代科技的不断发展，核能作为一种清洁、高效的能源形式逐渐被人们所重视。

然而，核电站作为核能的发电装置，需要具备高度的安全性和可靠性。

机械密封技术作为一种关键的技术手段，正日益被应用于核电站中，以保证核电站的正常运转。

本文将对机械密封技术在核电站中的应用进行探讨。

1. 机械密封技术的概述机械密封技术是指利用机械装置实现液体、气体或固体的密封。

相比传统的填料密封，机械密封技术具有密封效果好、寿命长、维护方便等优点。

因此，机械密封技术在核电站中得到了广泛应用。

2. 机械密封技术在核电站中的应用2.1 主泵机械密封技术的应用核电站中的主泵是核能转化为电能的关键设备之一，其可靠性和安全性对核电站的运行至关重要。

在主泵的关键部位，采用机械密封技术保证了主泵的密封性能。

通过对主泵机械密封技术的研究，可以提高主泵的密封效果，减少泄漏风险，保证核电站的安全运行。

2.2 排气系统机械密封技术的应用核电站的排气系统中需要使用机械密封技术来确保系统的正常运行。

排气系统中的冷凝器、蒸汽涡轮机等设备都需要使用机械密封技术来保证气密性。

通过机械密封技术的应用，可以大大减少泄漏风险，提高整个排气系统的可靠性和安全性。

2.3 核反应堆冷却系统机械密封技术的应用核电站中的核反应堆冷却系统采用机械密封技术，可以提高系统的密封效果，减少泄漏风险。

核反应堆冷却系统在核电站中起着至关重要的作用，其可靠性和安全性直接影响着核电站的运行。

因此，采用机械密封技术保证核反应堆冷却系统的正常运行至关重要。

3. 机械密封技术在核电站中的优势3.1 密封效果好机械密封技术具有优异的密封性能，可以大大减少泄漏风险，确保核电站的安全运行。

3.2 寿命长相比传统的填料密封，机械密封技术的寿命更长，减少了维护和更换的次数，提高了核电站的可靠性。

3.3 维护方便机械密封技术的维护相对简便，可以减少人力和时间成本，提高核电站的运行效率。

核电站主泵机械密封失效原因分析及防护

核电站主泵机械密封失效原因分析及防护摘要：在核主泵中，机械密封件极易损坏。

在运行过程中若是机械密封发生失效或是降级问题，则会造成严重泄露问题，进而引发核安全问题。

所以，积极分析主泵机械密封原因，进而制定针对性策略进行机械密封相关的防护，对于核电站稳定运行具有重要意义。

以核主泵密封系统为例，核主泵轴封系统，是设置在轴封式主泵水力部件与电机之间，用以阻止高温、高压、强放射性的反应堆冷却剂向外界环境释放的关键部件，是保持一回路压力边界完整性的重要功能部件。

而轴封系统又由 1、2、3 级机械密封、停机密封、轴密封、密封压盖等组成，此文对 1、2、3 级机械密封失效可能的原因及防护进行分析，旨在明确应对核主泵机械密封失效时出现风险的处理方式及规避风险的防护方式进行分析及讨论。

1机械密封失效的机理密封面失效一般涵盖以下类型：第一，汽化。

第二，液膜破裂。

第三，液膜失稳。

第四，密封干运转。

第五，密封面热裂。

其中，汽化，液膜破裂、失稳、干运转均为汽化后可能产生的情况，而密封面热裂则为另一重要机械密封失效原因，因此对此两种机械密封失效类型进行分析，此外，任意失效模式均能够通过对密封面绘制磨损图像，借助对磨损图像进行分析，能够对失效模式进行判定，对密封面进行检查，如发现出现表面龟裂问题，这就是典型密封面热裂问题。

所以，判断密封面失效原因有助于经验反馈及提高机械密封失效防护的效率。

（1）密封面汽化的原理：因核主泵是由多个组件组成了机械密封，这就决定了其复杂程度，一般情况下，需要在密封端面之间要求形成稳定的流体薄膜，目的是避免干摩擦磨损，用于保障适当的润滑环境，保证机械密封工作的稳定性，在密封端面之间产生流体动压以及流体静压的作用，该作用提供了密封端面的开启产生的荷载，如果液膜遭到了破坏作用，就会产生液膜汽化等现象，会直接导致端面表面微凸体之间产生更加剧烈的接触，就会产生摩擦加剧和摩擦发热的现象。

所以，制约密封性能的主要原因是由于润滑液的不稳定汽而导致界面遭到破坏。

核电厂凝结水泵机械密封失效分析

核电设备Nuclear Power Equipment 核电厂凝结水泵机械密封失效分析1）王运喜，刘伟，罗飞华（中核核电运行管理有限公司，浙江海盐314300）I摘要：秦山第二核电厂3号机组自306大修以来，3号主控间断出现轴封冷却器液位高报警，频率5~6次每小时。

轴封冷却器液位若出现不可控，冷凝水进入轴封冷却器排风机导致汽轮机轴封系统失效汽轮机蒸汽外漏，机组将被迫进行停机处理。

文章通过凝结水泵第二道机械密封水压力无法达到以往运行经验值的现象为突破口，结合轴封冷却器的疏水原理、凝结水泵机械密封的运行原理，通过现场一系列的分析试验，最终确定导致轴封冷却器液位高报警的根本原因为3号凝结水泵机械密封内漏。

通过对3号凝结水泵机械密封的检修更换，解决了轴封冷却器液位高报警故障，确保了核电机组的安全稳定运行。

关键词：凝结水泵；轴封冷却器；机械密封；流量；液位中图分类号：TM623文献标志码：A文章编号：1674-1617（2019）04-0415-09DOI：10.12058/zghd.2019.04.415Analysis and Tbeatment of Mechanical Seal Failure for Condensate Pump WANG Yun-xi,LIU Wei,LUO Fei-hua(Nuclear Power Operations Management Co.,Ltd.,CNNP,Haiyan,Zhejiang Pro.314300,China)I Abstract:Since the306th outage of Unit3of Qinshan U,No.3main control room discontinuously appearedhigh liquid level alarm of shaft seal cooler,and the frequency was5〜6times per hour.If the liquid level of the shaft seal cooler is not controllable,the condensing water enters the shaft seal cooler exhaust fan9which causes the failure of the turbine shaft seal system and the steam leakage of the steam turbine,and the unit will be forced to trip・The paper discusses the phenomenon that the pressure of the second mechanical seal water of the condensate pump cannot reach the value of previous operating bined with the hydrophobic principle of the shaft seal cooler and the mechanical seal principle of the condensate pump,through a series of analysis tests on site,the root cause of the high liquid level alarm of the shaft seal cooler is determined by the mechanical seal leakage o£No.3condensate pump・Through the maintenance and replacement of the mechanical seal o£No.3condensate pump,the high liquid level alarming fault o£the shaft seal cooler was solved9and the safe and stable operation o£the nuclear power plantt was ensured.Key words:condensate pump；shaft seal cooler；mechanical seal;flow;liquid levelCLC number：TM623Article character：A Article ID：1674-1617(2019)04-0415-091概述1.1凝结水系统功能与组成凝结水系统（CEX）是介于汽轮机与低压给水加热器之间的系统，为汽轮机热力主循环中的重要组成部分，包括冷凝器、凝结水泵以及相关的阀门、管道等，其主要功能为通过凝汽器将汽轮机排汽冷凝，使汽轮机排汽端获得高度真空，从而使机组能发出较高功率。

核电厂凝结水泵机械密封失效分析

核电厂凝结水泵机械密封失效分析摘要：某核电站3号机组306大修以来，3号主控机组间歇性出现轴封冷却器高液位报警，频率为每小时5 ~ 6次。

若轴封冷却器液位失控，凝结水进入轴封冷却器排风机，导致汽轮机轴封系统故障，汽轮机漏汽，机组将被迫停机处理。

以凝结水泵第二机械密封水压达不到以往运行经验值的现象为突破口，结合轴封冷却器疏水原理和凝结水泵机械密封工作原理，通过一系列现场分析和试验，最终确定轴封冷却器高液位报警的根本原因是3号凝结水泵机械密封内漏。

通过检修更换3号凝结水泵机械密封，解决了轴封冷却器高液位报警故障，保证了核电机组的安全稳定运行。

关键词:凝结水泵；轴封冷却器；机械密封；流动；液位1故障描述该核电站3号机组306大修后(2017年6月)，3号主控机组间歇性出现轴封冷却器(3cet004aa)高液位报警，报警设定值为100mm，频率为每小时5 ~ 6次。

观察就地液位计，发现轴封冷却器(3CET001Cs)的液位缓慢上升到一个高值(180 mm)，然后迅速下降。

同时，轴封蒸汽冷却器的压力(3CET008 MP)和液位(3CET001LN)的波动范围大于4号机组。

根据以往运行经验，当本地凝结水泵第二机械密封水入口压力达到0.5 MPa时，轴封冷却器高液位报警消失。

现场调整凝结水泵二次机械密封水入口压力时，发现压力达不到0.5 MPa，与以往运行经验不符。

如果轴封冷却器液位失控，凝结水进入轴封冷却器的排风机，导致汽轮机轴封系统故障，汽轮机漏汽，机组将被迫停机处理。

由于缺陷的严重性，该缺陷被列入核电厂十大技术缺陷管理。

2故障原因分析和确认2.1故障原因分析根据以往运行经验，当现场凝结水泵二次机械密封水入口压力达到0.5 MPa 时，轴封冷却器液位高报警消失。

306大修后现场调整凝结水泵二次机械密封水入口压力时，发现压力达不到0.5 MPa，与以往运行经验不符。

同时，结合轴封冷却器的排水和排气管系统工艺，分解了轴封冷却器高液位报警的初始原因。

核电厂主给水泵机械密封失效分析及改进

核电厂主给水泵机械密封失效分析及改进摘要：某核电厂每台机组配备3台50%×2的主给水泵（APA），每台主给水泵均由一台前置泵及压力级泵组成，结构均为单级双吸泵。

其压力级泵的设计工况点为：额定扬程574.7m，额定流量3620.4m3/h，额定转速4805r/min。

主给水泵作为核电站常规岛最为重要的泵组，承担着一回路与二回路热量转换的重要功能。

每台APA泵组压力级泵的驱动端与非驱动端机械密封均为德国伯格曼供货，型号为SAFV1/147-E1-A1。

密封动环设置了螺旋泵送环结构，在密封旋转时，可以实现冷却液内部循环，通过热交换器将机封密封腔内的热量传递给闭式冷却水，达到密封端面降温的目的。

设置两路过滤器将介质中的杂质进行过滤，对密封起到保护作用。

关键词：核电厂；主给水泵；机械密封失效；改进1故障简介上述型号的机械密封在某核电厂4号机组4APA102PO运行过程中突然失效，导致介质大量泄漏，详细情况如下文所述。

2020年9月18日14：10：15，4号机组4APA105MT（4APA102PO压力级泵非驱动端机械密封腔室温度）稳定在59.9℃，在随后的1min内，该温度陡升至73.1℃，随后17min内温度降低并在50～60℃之间波动；14：30：20，4APA105MT温度突然升高至91.3℃，现场检查机封泄漏量交替出现滴漏及满管流情况；2min后温度降低到60～70℃之间波动，机封泄漏量为喷射状态，随着泵腔内的水注入机械密封腔室，最终4APA105MT温度为156.4℃。

对磨损的机封解体检查，主要异常有：（1）动环（石墨环）已完全磨平，磨损高度超过3mm（新动环部件的密封高度标准3.1～3.2mm），密封宽度由标准的6.5mm增加至磨平后的15.2mm；（2）浮动环（静环）辅助密封圈（EPDM）有溶胀现象，由原始标准尺寸164.4mm×5.33mm胀大至175mm×5.6mm；（3）密封轴套、静环座及弹簧座上均有油类物质，经过化验为矿物油；（4）静环座与辅助密封圈接触位置存在磨痕。

核主泵用机械密封摩擦学性能研究进展

核主泵用机械密封摩擦学性能研究进展
曾群锋;梁艳
【期刊名称】《液压气动与密封》
【年(卷),期】2024(44)4
【摘要】核主泵是核电厂的核心元件,核主泵机械密封在其中起到防止介质泄漏的作用。

当前,我国核主泵密封装置相关技术和产品受到国外垄断限制,核主泵摩擦副在运行状态下泄漏严重破坏核电系统的稳定运行和长周期服役,其摩擦学性能直接影响核主泵的运行性能。

对于动压式核主泵机械密封,若没有处于完全液膜润滑状态,密封装置会出现异常磨损和泄漏率增大导致核主泵故障。

针对核主泵摩擦副的液膜特性,从数学模型计算和软件仿真两方面分析。

对温度场、速度场和应力场等进行分析,总结了密封环及副密封材料、端面热变形对摩擦学性能的影响,概述了端面形状的动压润滑机理及波度面、槽型结构和加工方法等因素对摩擦磨损的影响,为核主泵密封性能的提高和可靠运行提供理论基础。

【总页数】8页(P15-22)
【作者】曾群锋;梁艳
【作者单位】西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TB42;TH136
【相关文献】
1.核主泵备用机械密封材料的摩擦性能研究
2.探讨核主泵用流体静压型机械密封在高压和高速下的机械密封性能
3.核主泵机械密封辅助密封圈受力摩擦性能仿真分析
4.核主泵机械密封辅助O形密封圈摩擦学特性实验研究
5.核主泵流体动压型机械密封辅助密封圈有限元模型与性能分析
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