作者:張李鐵
機械密封又稱端麵密封,是流(liú)體機械和動力機械中的(de)重要部件。1885年英國出現了個端麵密封專利(lì),隨著新(xīn)材料的不(bú)斷應(yīng)用,集裝式機械密封技術的不斷完善,機械密(mì)封技術得到了迅速發展,目前(qián),機械密封廣泛應用於石油、化工及醫藥(yào)裝置中。
石油(yóu)化工企業中,所處理的流體介質大多數(shù)易燃(rán)易(yì)爆、有毒有害,一旦密封失效,產生介質(zhì)泄漏(lòu),不僅汙染環境、影響人(rén)體健(jiàn)康,而且會導致火災、爆炸及(jí)人身傷亡等重大事故,隨著環境保(bǎo)護和(hé)人類健康要求的提高,對機器密封性能的要求也不斷提高。
1 機械密封工作(zuò)原理
機械密封是指由至少一對垂(chuí)直於旋(xuán)轉軸線的端(duān)麵在流體壓力和補償機構彈力(或(huò)磁力)的作用下以及輔助密封的配合下保持貼合並相對滑動而構成的防(fáng)止流體泄漏的裝置。機械密封的結構形式繁多,但無(wú)論哪種結構,機械(xiè)密封都由四部分組成。
1.1端麵密封副
端麵密封副由動環和靜(jìng)環組成,其作(zuò)用(yòng)是使密封麵緊密貼合,防止介質泄漏,動環隨軸轉動,同時(shí)可以軸向移(yí)動,自動補償(cháng)密封麵的(de)磨損,保證與靜環的緊密貼合,靜環具有浮動性,起緩衝作用。
1.2補償機構
補償機構由(yóu)彈性元件組成,如彈簧、波紋管等(děng),其作用是起補償、預緊及緩衝作用,動環在彈性元件的作用下,具有追隨性,保證端麵(miàn)密封副(fù)的良好貼合。
1.3輔助密封圈
輔助密封圈主要(yào)由動環(huán)密封圈和靜環密封圈組成,動環密封圈保證動環與軸或軸套間的密封(fēng)性,靜環密封圈保證靜環與壓蓋間的密封性,動環(huán)密封圈和靜環(huán)密封圈同時也起到浮動和緩衝作用。
1.4傳動機構
傳動機構主要有傳動銷、緊(jǐn)定螺釘等組成,其作用是將軸的轉矩傳遞給動環。
機械密封工作時,在密封流體壓(yā)力(lì)及彈性元件的(de)彈(dàn)力作用下,動環和靜(jìng)環互相(xiàng)貼(tiē)合(hé)並相對運動,密封端(duān)麵之間形成一微小間隙,當壓力介質通過此間隙時,形成極(jí)薄的液膜,產生阻力,阻止介質泄漏,同時液膜又使得(dé)端麵得以潤滑,獲得長期密封效(xiào)果。
2 機械密封泄漏原(yuán)因
機械設備運行過程中機械密封發生失效,產(chǎn)生泄漏的(de)原因(yīn)很多,通過對前人總結的經驗進行分析,機械密封(fēng)發生泄(xiè)漏的原因可歸納為密封端(duān)麵磨損、密封元件腐蝕、熱效應、壓力波動等因素。
2.1密封端麵磨損
設備運行(háng)過程中,介質中細(xì)小顆粒狀物(wù)質進人摩擦副,研磨(mó)動、靜環密封端麵,導致機械密封失效;設備運行過(guò)程中,循環線堵塞或(huò)循環液量不(bú)足時(shí),會發生摩擦副幹運轉,靜環嚴重磨損,導致機械密封失效;高溫泵機械密封冷卻循環水易結垢,將石墨環內緣磨掉,導致機械密封失效。
2.2密封元件腐蝕
機械(xiè)密封運轉過程中,會發生化學腐蝕、電化(huà)學腐蝕和機械剝蝕,造成密封元件損壞,導致機械密封失效。
2.3熱效(xiào)應
高溫油泵中的機械密封,會因石墨環超過許用溫度,造成摩擦麵附近樹脂會發(fā)生炭化,導致機械密封失效;高溫下輔助密封元件超過(guò)許用溫度後,造成輔助密封元件迅速老化、變硬失去彈性,導致機械密封失效;機(jī)械密封運行過程中,如摩擦副產(chǎn)生的熱量不(bú)能有效的(de)散出,密封麵間(jiān)的液膜會發生汽化,導致機械密(mì)封失效。
2.4壓力波動
機(jī)械密封的平衡程(chéng)度β對機械密封的效果影響很大,平衡程度β過小,摩擦副的(de)磨損量小,泄漏量增加(jiā),平衡程度β過大,泄漏量減小,摩擦副(fù)的磨損量增大,機械密封運行過程因抽空、憋壓等異(yì)常現(xiàn)象,會使(shǐ)動、靜(jìng)環密封麵分離,導致機械密封失效。
3 結語
影響機械(xiè)密封泄(xiè)漏(lòu)的因素很多,除上述(shù)密封端麵磨損(sǔn)、密封元件腐蝕、熱效應、壓力波動等因素(sù)外(wài),輸送流體介質(zhì)的性質、機械密封安裝誤差、振動等因素都會導(dǎo)致(zhì)機械密封失效,產(chǎn)生泄漏,因此機械密封泄漏的原因,應根據具體(tǐ)情況進行分析,方能準確找到(dào)機械密封泄漏的原因。
(來源:科技(jì)資訊)