BWJ泵用机封_石墨材质_BL2-15机械密封

机械密封失效实例三
1)机泵工况简介:一台单级悬臂式泵,转速2940r/min输送介质为250~260℃的苯gan,泵压力0.1~0.2MPa。
2)密封情况:密封形式为103型,动环为18-8不锈钢镶装碳化钨硬质合金,静环为石墨浸合成树脂。动静环密封圈都是4F-V型。无冲洗、急冷及其他设施。
3)运转及使用情况:据说这已是*5次更换的密封。怀疑压缩量不足,从3~4m增加到7~8m仍无效果。刚开泵密封及泵运转良好,无泄漏。运转10多分钟后开始滴漏,逐渐加大从每分钟10~20滴増加到60~70滴。
4)拆检情况:拆开后检査动静环表面光洁,无磨损痕迹,其他零件未见异常。
5)原因分析:泵启动后,密封处温度不高,密封效果良好,10多分钟后,密封处温度接近泵内介质温度(~250℃)。动环的环座材料为18-8不锈钢,其线膨胀系数为17.2x10/℃C,到工作温度时膨胀量为0.3~0.4m。而碳化钨的线膨胀系数小为(4.5~-5)×10/℃,膨胀量为0.1~0.15m。热装时过盈值不**过0.1mm。两者的过盈联接出现了间隙,镶装失效,碳化钨环松脱,介质从间面中泄漏。
6)验证:这种分析还要通过实践来验证。将动环放到烘箱中加热。到30多分钟时,烘箱内温度达到240℃,取出动环,此时环座和碳化钨已经分离。仔细观察环座和碳化钨环接合的部位有磨损的痕迹和油迹,这了热装式动环是由于环座选材不当和过盈值小而失效的。
7)改进办法:环座材料选用线膨胀系数小的材料,好是低膨胀合金4J42。由于这种材料价格昂贵,也可选择3G13不锈钢,它的价格比18-8不锈钢低,线膨胀系数又小,将近18-8不锈钢的2/3。此外,过盈值也要适当。过盈值取0.002d即可
干气密封的应用参数目前达到什么水平?
目前国内外干气密封的参数水平不同,资料也有限。现将美国福乐公司的高应用参数介绍如下:速度:200m/s以下压力:低压:≤10.5MPa中压:10.5~23MPa压:~40MPa温度:-100~230℃应用参数和材料有关。例如,当摩擦副采用优zhi石墨对碳化硅时,高使用压力为10.5MPa,速度为120m/s;当静环采用碳比硅,动环采用氮化硅时压力可达23MPa,速度为200mw/s。当静环密封圈采用弹簧增强的PTFE-0形环时使用温度为-20~180℃;当静环密封圈采用弹簧增强的J形环时,使用温度可达-100~230℃。

干气密封有哪些新槽型?
干气密封在工业上应用已经有30年的历史。为了满足不同工况的要求,对槽型的研究做了许多工作。初的螺旋槽仅适用于单一方向的旋转,如果机器出现反转密封端面会台压缩机两端受损,这是令人讨厌的,此其一。其轴封用的动环需准备两种零件,各部安装尺寸虽然相同,其螺旋槽的方向不同。经过反复试验研究,较好的槽型为“T”型槽(图159)适用双向旋转。其优点是在较低的压力和速度下端面就悬浮起来。静态条件下0.2MPa或速度**2m/s就能形成气膜刚性强、性能稳定和密封性能好的干气密封。在速度较低的搅拌釜上用这种槽型就不行了,因为有的搅拌金速度低于2m/s,动静环还没有悬浮起来,这时就要用改进后的螺旋槽。槽的深度沿径向是变化的,槽的处较深,由外向内逐渐变浅(称为非等深槽形),并且在密封坝处各槽相通。这种槽型在线速度0.2m/s以上密封端面即可悬浮,用在搅拌釜上非常合适。

为什么会出现干气密封?
离心压缩机常用的轴封方法有迷宫密封、机械密封和浮环密封(又称油膜密封)等。迷宫密封只能用在压力不高的中性介质(如空气和氮气等)压缩机上,因为存在一定的泄漏量。对于工艺气,例如石you气、氢气以及其他yi燃和有毒气体是不能用迷宫密封的,只能用机械密封和浮环密封。在相当长的时间内这两种密封占统治地位,尤其是浮环密封应用范围广,可用在任何压力下,而机槭密封只能用于中低压的工况。从密封原理上讲它们有本质的区别,但是其共同是
必须配备密封油站,由此产生了许多弊端。
1)密封油站费用高。其价值古压缩机总额的20%30%,有的高达40%,此外还有占地面积大的缺点。
2)操作麻烦。开机前要做密封油的自保试验,其中包括报警和自动停机试验。正常生产中要经常检查各仪表指示还要给油过滤器更换滤芯。
运行费用高。离心压缩机的转速几乎100 )r/min左右。密封处轴径100~140mm。忽略其他因素的影响,每台机的密封消耗功率在20~30kW。此外,加上密封系统消耗的水、电或蒸汽等能耗,可使压缩机的效率下降2%-3%。这是一个不小的数字。
降低了压缩机的可靠性。由于密封油站设备多、仪表多、需要的能源种类多,其中任何一点小问题都可能导致压缩机停机。曾经发生过因为高位油罐(槽)液面计一个小螺丝松动而导致停机的事故。有人统计离心压缩机因油系统故障而停机的占55%~80%,尤其是开停机过程中,油系统故障率占的更高。所有这些都迫使人们探索一种可靠性高,经济效益好的离心压缩机轴封方法。经过长期的研究,英国克兰公司先推出了气体螺旋槽密封,当时称为28型密封,于上世纪70年代应用到工业上。实践表明,气体螺旋槽密封不仅有高的可靠性,还有很好的经济效益。

干气密封是怎样布置的?
干气密封根据介质的种类和压力的不同采取不同的布置。
对于非yi燃又无害于环境,其压力在中等压力以下的压缩机可采用单端面密封。有少量的气体泄漏到大气中,泄漏量的大小除取决于轴径和转速外,还与压力大小有关。两个面对面的单端面密封组成一个双端面密封。可用于yi燃、yi爆和有毒等工艺气压缩机上。其间通入压力**介质压力的惰性气体。有少量的惰性气体泄漏到大气中,还有更少量的惰性气体泄漏到介质中去。工艺气对大气的泄漏量可做到是零。两组单端面密封同向布置称为串联密封。内密封承受全部工作压力,不通入惰性气体。少量的工艺气泄漏到两个密封之间,将其引到火炬烧掉。外边的一组密封几乎是零差压工作,因此,泄漏到大气中的工艺气几乎是零。当内密封失效时,外密封起着安全密封的作用。为保证内密封可靠地工在两个串联密封之间增设一迷宫密封。在迷宫密封和外密之间通入惰性气体,其压力略**大气压。惰性气体穿过迷宫密封和内密封泄漏的工艺气一同fanghuo炬。这样,工艺气就不能泄漏到大气中,通过外密封泄漏的只能是惰性气体泄漏量很少。

干气密封的泄漏量怎样?
前面谈到干气密封的泄漏微小。对于科学问题仅有般的叙述还不行,必须用数字来说明。下面引用英国克兰( lohn Crane)公司的试验
E40数据给人以量的概念。泄条件:70ar,空气漏量与密封端面的间隙30000r/min -y(或称气膜厚度)有关,由rmin于该值很小所以泄漏量也不大。此外,泄漏量还与密封端面的线速度和承受和压力越大泄漏量越大。对于空气面言当压力为7VPa时密封直径和转速对泄漏量的关系见图163。例如直径200m,转速在100omin时泄漏量不到100L/min,也就是说约6m/h。
三条曲线,下边靠近横坐标线的曲线为0r/min,即压缩机停运状态泄漏量,约为0.01~0.02m3/min(或0.6~1.2m/h)。这表明密封端面在压力作用下,已经悬浮起来。有间隙有压差当然就有泄漏。这是压力为7MPa时的情况,压力变化后泄漏量会是怎样的呢?

怎样进行故障分析?
进行故障分析的人必须热爱本职工作,勤勤恳恳,坚持数年如一日,以高度的责任心,默默无闻地工作。必须深入现场亲自开展对密封的故障分析,将密封的故障分析和机泵维修工作结合起来,不能将两者割裂开,单纯地进行故障分析不会收到好的效果。
1)按时准确地做好机泵维修和密封故障分析的有关记录泵型号、制造厂、投用时间,泵的转速、扬程、流量等有关参数;泵的工作条件,如介质名称、温度、压力,用途和位号;
泵的运行情况、如开、停泵时间,是否抽空、振动等密封型号及制造厂,是否采用冲洗,采用何种冲洗，冲洗的压力和流量是多少?怎样控制的?运转中的密封泄漏量是多少?何时的。
拆检情况,包括拆卸密封及有关零件发现的问题都要记录下来;
各零部件清洗后,磨损情况和摩痕迹;检査和分析后,确定失效原因,将有典型的失效零件保存起来,必要时拍照保存制定改进措施记录投入运行时间和改进后密封及泵的运行情况。
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