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特殊工况下的机械密封维护方案
发布时间 : 2020-10-09 浏览次数 : 次
特殊工况下的机械密封维护方案
化工厂化工装置中，机动设备的机械密封约占整个动密封数量的80%-85%。而在化工泵故障中，机械密封的故障大约占整个维修工作量的一半。可见机械密封在化工泵维修中所占的位置。由于化工泵所输送的介质千差万别，工艺条件各不相同，所以了解这些情况对机封的选择及维护很重要。下面介绍几种特殊工况下机械密封的工作特点和注意事项。
一.腐蚀环境下的机械密封：
有些机械密封处于腐蚀环境中，这时不仅要注意机封中每个零件本身的耐腐蚀性，还要防止它们组合在一起时可能产生的电耦现象。腐蚀环境中的机械密封，在选用时要注意采用耐腐蚀的材料。此外，可以采用外装式机械密封。对腐蚀性特强容易引起安全事故的，可以采用双端面密封，引入隔离液加以保护。
二.高压下的机械密封：
机械密封工作压力超过4-5MPa即属于高压密封范围。在高压条件下，由于密封端面比压值过大，引起端面发热，从而破坏液膜的形成，造成异常磨损。高压还可能使摩擦副产生变形和破裂。高压密封一般均采用平衡型结构，以使端面比压处于一个合适的范围。但考虑到密封的可靠性，平衡系数不可能无限制增大，因而有些情况尽管已经采用了平衡型结构，但端面比压仍可能较大。单靠平衡型结构很难满足使用要求，这种情况可采用多端面机封或者受控膜机械密封。
三.高速下的机械密封：
当转速超过3000r/min或者摩擦副的线速度超过25m/s时，一般可视为高速密封。在高速条件下，摩擦端面由于线速度很大，摩擦产生的热量也多，此时端面液膜不容易形成，磨损加剧。高速还容易引起旋转环的振动，并受到较大的离心力作用，不利于端面间液膜的形成和维持。所以在高速情况下，为了减小离心力和振动的影响，应尽量减少转动部件，采用弹簧静止式结构。也可以加强对摩擦副端面的冷却和润滑。另外还可选用[PV]值高的摩擦副材料，减小端面的接触宽度，或者采用受控膜机械密封。近年来，一种名为差动环式的机械密封也在高速设备中得到应用。由于在原先的动静环中间加入了一个差动环，可以将摩擦副线速度降低一半，取得了不错的效果。
四.颗粒介质下的机械密封：
有些机封可能在含固体颗粒的介质中工作，当固体颗粒进入摩擦端面时，容易产生剧烈磨损，导致密封端面很快失效。另外固体颗粒可能会使动环密封圈无法沿轴向移动，从而使动环无法浮动，失去补偿性，导致机封失效。对此比较有效的做法是加入一个外冲洗装置。由于引入密封腔的冲洗液压力高于密封腔介质压力，因此可以有效阻止颗粒介质进入密封腔。此外可以采用双端面机械密封，在密封腔中间加入封液。还可以采用外装式机械密封。
化工厂化工装置中，机动设备的机械密封约占整个动密封数量的80%-85%。而在化工泵故障中，机械密封的故障大约占整个维修工作量的一半。可见机械密封在化工泵维修中所占的位置。由于化工泵所输送的介质千差万别，工艺条件各不相同，所以了解这些情况对机封的选择及维护很重要。下面介绍几种特殊工况下机械密封的工作特点和注意事项。
一.腐蚀环境下的机械密封：
有些机械密封处于腐蚀环境中，这时不仅要注意机封中每个零件本身的耐腐蚀性，还要防止它们组合在一起时可能产生的电耦现象。腐蚀环境中的机械密封，在选用时要注意采用耐腐蚀的材料。此外，可以采用外装式机械密封。对腐蚀性特强容易引起安全事故的，可以采用双端面密封，引入隔离液加以保护。
二.高压下的机械密封：
机械密封工作压力超过4-5MPa即属于高压密封范围。在高压条件下，由于密封端面比压值过大，引起端面发热，从而破坏液膜的形成，造成异常磨损。高压还可能使摩擦副产生变形和破裂。高压密封一般均采用平衡型结构，以使端面比压处于一个合适的范围。但考虑到密封的可靠性，平衡系数不可能无限制增大，因而有些情况尽管已经采用了平衡型结构，但端面比压仍可能较大。单靠平衡型结构很难满足使用要求，这种情况可采用多端面机封或者受控膜机械密封。
三.高速下的机械密封：
当转速超过3000r/min或者摩擦副的线速度超过25m/s时，一般可视为高速密封。在高速条件下，摩擦端面由于线速度很大，摩擦产生的热量也多，此时端面液膜不容易形成，磨损加剧。高速还容易引起旋转环的振动，并受到较大的离心力作用，不利于端面间液膜的形成和维持。所以在高速情况下，为了减小离心力和振动的影响，应尽量减少转动部件，采用弹簧静止式结构。也可以加强对摩擦副端面的冷却和润滑。另外还可选用[PV]值高的摩擦副材料，减小端面的接触宽度，或者采用受控膜机械密封。近年来，一种名为差动环式的机械密封也在高速设备中得到应用。由于在原先的动静环中间加入了一个差动环，可以将摩擦副线速度降低一半，取得了不错的效果。
四.颗粒介质下的机械密封：
有些机封可能在含固体颗粒的介质中工作，当固体颗粒进入摩擦端面时，容易产生剧烈磨损，导致密封端面很快失效。另外固体颗粒可能会使动环密封圈无法沿轴向移动，从而使动环无法浮动，失去补偿性，导致机封失效。对此比较有效的做法是加入一个外冲洗装置。由于引入密封腔的冲洗液压力高于密封腔介质压力，因此可以有效阻止颗粒介质进入密封腔。此外可以采用双端面机械密封，在密封腔中间加入封液。还可以采用外装式机械密封。
