機械密封安裝問題的分析研究
該文分析研究了機械密封在安裝使用過程中可能出現的問題,以及這些問題造成機械密封失效的原因和機理。提出了機械密封的正確安裝方法及措施,使機械密封各泄漏點都保持正常的密封性能,為其長周期的可靠運行提供了保證。
前言
機械密封,即端面密封,其至少有一對垂直于旋轉軸線的端面,該端面在流體壓力及彈性元件(彈簧或者金屬波紋管)補償彈力的作用下,依賴輔助密封件的配合,與另一端保持貼合,并相對滑動,從而達到密封的作用。機械密封由于其運行可靠、壽命長、泄漏量小、功率損耗低、對軸的磨損量小等優點被廣泛應用,不但對節能減排有著重要的現實意義,而且有效地減少跑、冒、滴、漏現象,對環境保護有著重要的作用。但機械密封屬于較為精密的機械設備,使用不當就會對其造成損壞,如化學損壞、熱損壞和機械損壞等,使其密封性能失效,出現大的泄漏現象。機械密封的失效,除了設計上的缺陷之外,安裝不當導致的失效占有相當大的比例。集裝式機械密封安裝簡單,操作方便,安裝過程中出現問題的幾率較小;散裝式機械密封安裝相對復雜。機械密封的基本型式如圖1和圖2所示,本文以此為例,來分析研究由于安裝過程中出現的問題導致的機械密封失效的情況。
圖1 機械密封基本型式(彈簧)
1、靜止環輔助密封件失效原因分析
1.1、安裝過程中輔助密封件被毛刺損傷
靜止環在安裝過程中,靜止環輔助密封件(見圖2)極易被靜止環法蘭(或靜環座)中的毛刺損傷,降低或者甚至完全失去其密封性能,以致泄漏介質向四周噴射或從急冷孔中漏出。因此在安裝時,應首先檢查靜止環法蘭(靜環座)與輔助密封件的接觸部位,確保沒有毛刺等其他缺陷。
圖2 機械密封基本型式(金屬波紋管)
1.2、輔助密封件發生“溶脹”現象
由于在安裝時,對輔助密封件采用了錯誤的潤滑劑,使輔助密封件與潤滑劑之間發生相似相溶的現象,輔助密封件失彈,進而失效。例如,如果輔助密封件使用的是乙丙橡膠,而在安裝過程中使用的潤滑劑是礦物油,乙丙橡膠就會發生“溶脹”,失去密封性能。因此在安裝前,須根據輔助密封件的材料,選取合適的潤滑劑。
1.3、輔助密封件承受螺釘預緊力不均勻
如圖2,緊定螺釘1松緊不勻,輔助密封件的受力就會不均勻,進而發生泄漏現象。在安裝過程中,使用力矩扳手,確保各螺釘預緊力相同,避免泄漏的發生。
4、焊接金屬波紋管失效原因分析
機械密封在安裝過程中,一定要小心謹慎,防止因跌落而損傷。焊接金屬波紋管如果跌落被摔,容易出現肉眼看不見的損傷,而會出現一個如圖2中的泄漏點D’,使其密封性能失效,而這種失效在使用現場是無法彌補的。
5、結語
通過對機械密封安裝過程中出現問題的分析,研究了機械密封失效的原因和機理,提出了正確的安裝方法,對機械密封的安裝使用有著指導意義,也為判斷機械密封的失效原因提供了重要的判定依據。