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    機械密封的故障原因及處理方法
    標簽: 機械密封
    2023-05-11  閱讀

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      【康沃真空網】機械密封的故障原因及處理

      1腐蝕

      機機械密封的腐蝕包括金屬環腐蝕、非金屬環腐蝕以及輔助密封圈及接觸部位的腐蝕。 

      金屬環腐蝕  

      金屬環本身不具備抗腐蝕能力,直接接觸到腐蝕性介質表面會被腐蝕,初期階段會出現怪聲、泄露、磨損等現象。腐蝕會以一定的速度往內部蔓延。在外力的作用下金屬環會發生應力變形,變形后外露的部分是腐蝕的重災區,并通過薄弱環節逐漸影響到其他區域,進而產生機械密封泄漏。

      非金屬環腐蝕

      石墨環被腐蝕也是機械密封是小的重要原因之一(公眾號:泵管家),斷面溫度過高、浸漬樹脂選擇不當、浸漬樹脂深度不夠等都是導致石墨環被腐蝕的原因。當石墨環處于氧化性介質中時,全面出冷卻不良或產生摩擦時,環境產生三四百度會促使石墨與氧化性介質發生氧化反應,使端面變得失去性能。

      輔助密封圈及接觸部位的腐蝕

      不同的材料有不同的抗腐蝕性,輔助密封圈的材料一般選取具有彈性的橡膠,而橡膠被腐蝕后會使表面變得異常粗糙,失去原有的彈性。并且橡膠的耐高溫性能比較差,一般不超過兩百度。

      與輔助密封圈相接觸的部位處于相對靜止的狀態,二者之間的縫隙以及摩擦等都會是腐蝕產生的原因,并且腐蝕面一般較寬、較深。

      2  發熱、冒煙、析出磨蝕物、消耗功率大等

      機械密封的故障原因及處理方法

      3  端面泄漏

           機械密封的故障原因及處理方法

      4 軸向泄漏

      機械密封的故障原因及處理方法

      機械密封的故障表現

      生產過程中,機泵機械密封泄露的原因有其本身的原因及外部原因,材料的選擇以及安裝方式和使用方式都會引起機械密封的失效,失效時的故障表現也各有差異,學會通過不同故障表現并做出正確及時的判斷能夠對實際生產提供強有力的支持。

      1 靜壓實驗時泄露

      機械密封裝置在安裝時由于員工不細心,經常會使密封端面被碰傷以至于變形和損壞,清理不夠徹底,使得機械密封夾有顆粒狀雜質,或者是由于定位螺釘的松動、壓蓋沒有壓緊以及機器設備精度不夠高,使密封面之間沒有完全貼合,都會造成機械密封失效,介質泄漏。如果是軸套發生泄漏,原因可能是軸套密封圈裝配時壓縮量不夠或未被壓緊,也有可能是裝置已經損壞。

      2 周期性泄漏

      機械密封組成部件中轉子組件的周期性轉動以及軸向移動量過大都會在成機械密封的泄露,機械密封的密封面要受到一定的應力作用才能起到良好的密封作用。要做到以上要求,機械密封的彈簧裝置必須有一定的壓縮量才能給端面一定的應力作用,使機械密封達到預期的密封效果。同時為了保證應力處于適當范圍,泵軸不能有較大的移動量,但是實際設計中往往出現不合理的因素,使得泵軸的移動量高于預期,這對機械密封的性能具有很大程度的不利影響。

      3 機械密封經常性泄露

      由密封端面的損傷引起的經常性泄漏故障表現有機械密封石墨端面出現均勻環狀溝紋、石墨斷面處產生的環狀深溝、石墨內部邊緣的磨損、石墨環臺階被磨損、石墨外邊援缺口、石墨環斷裂、石墨環上出現腐蝕坑、硬質合金面裂痕以及灼傷等。

      輔助密封圈引起的經常性泄漏故障表現有端面磨損、鑲嵌環松脫等。

      彈簧引起的泄漏包括轉子振動、零件松動、介質問題以及機械密封輔助設置的損壞等。

      4 其他機械密封性泄露

      除了以上幾種常見的泄露表現,還有機械密封振動偏大、泵抽空引起的密封泄漏、密封腔中汽蝕引起的密封泄漏、密封端面汽化造成密封泄漏、泵振動過大造成的密封泄漏、沒有沖洗的密封泄露故障等。

      保護措施

      安裝防故障設備

      故障的出現與實際操作和機械內部結構有一定的關系,一些誘因會在一定情條件下引發故障的發生(公眾號:泵管家),只要找到相關誘因就能通過一些防故障設備消除故障誘因。比如在泵出口處安裝電接點壓力表,將泵機泵與泵出口處壓力建立連鎖,如果出現泵掉壓的情況就會自動斷電。為防止自動泵停泵時發生倒轉的現象,可以在自動泵出口處加上單流閥。

      2 改進設備結構

      機械密封在結構設計上存在一定不合理性,這些不合理的結構增加了機械密封的泄露風險。在條件允許的情況下可以對機械密封的結構重新設計,將泄漏風險降到最低。如機械密封的端面大都采用雙端面設計,雙端面增加了裝置與介質的接觸面積,從而增加了腐蝕風險。從安全角度考慮可以將雙端面設計改成單端面封閉波紋管機械設計。

      3 選取合適的組成材料

      不同材料的抗腐蝕性不同,介質的腐蝕性要求機械密封組成材料具有良好的抗腐蝕性能,如果選擇材料不當會降低設備的使用壽命。陶瓷由化學性質不活潑的物質組成,難以與介質發生氧化反應,因此在購買機械密封時可以重點考慮使用陶瓷密封環。

      4 提高操作員的專業技能

      機械密封的失效除了機械自身原因外還有人為因素的影響,例如操作員專業知識不足操作不當導致不良后果的產生。為杜絕類似可避免失誤的產生,必須對操作員進行專業知識培訓,并制定作業指導書與注意事項說明書,提倡標準作業,引進防呆措施,定期對設備進行維護,將人為因素的影響降到最低。

      5 提高檢修效果

      定期檢修是發現問題和預防問題的重要手段,然而許多員工卻將其當做一般例行事項看待,認為是走走過場,在檢修時只是做做樣子。員工的工作態度使一些問題沒有在早期被發現,等到問題徹底爆發為時已晚。員工在檢修時應注重每一個細節,不忽視任何點滴,公司可以采取一些獎勵措施,以此鼓勵員工檢修的積極性,從而提高檢修效果。

      機泵機械密封在生產中頻發泄漏故障,必須針對性解決故障,在分析故障發生原因的基礎上對設備進行改進,安裝防故障設備,做好定期維護管理,才能將故障發生概率降到最低

      6 其他

      1、泵采用可靠密封(如雙端面密封);

      2、DCS增設緊急停泵設施;

      3、泵上游設備增加緊急切斷閥;

      當然,所有以上保護措施都設置齊全,安全系數就很高。但是,在這樣的投資也非常高。其實,在實際裝置設計中,為防止泵泄漏引發事故,考慮到裝置的投資,輸送介質的危險程度,以上保護措施有選擇性的使用。例如:1997年,某石化公司發生過密封突然失效、液化氣大量泄漏的情況。2011年,某公司丙烯進料泵機械密封突然失效,丙烯泄漏。同一公司發生類同事故,原因都是因為泵密封采用的是單端面多彈簧結構。后來,公司對危險程度高的泵,采用雙端面機械密封來提高密封的穩定性和可靠性,同時,在現有高風險設備和易燃易爆機泵出入口增加緊急切斷閥,在操作間內增設緊急停泵按鈕,實現遠程控制;同時,操作規程明確應急操作的關鍵步驟,體現事故狀態下應急操作的優先順序,提高事故發生的應急效率。

      在裝置設計中,我們對于泵泄漏的保護措施,不外乎采取就是防止措施、減緩措施,泵自身增設防止措施,泵周圍設置減緩措施,這些安全保護措施的啟用,可以最大限度的保護裝置。想一想:泵發生泄漏,只是滴漏可能不會發生重大事故;連續運轉過程中,如果未能及早發現,大量可燃物外泄,一旦點火燃燒,那么想控制就不是那么容易了。而泵附近的設施設備被點燃,那么很可能導致更嚴重的火災爆炸事故。既然,我們通過HAZOP分析能發現這些風險,那么這些安全保護措施為什么不能采用呢?不要等到事故發生時再來補救,那時候后悔都晚了。風險是客觀存在的,關鍵看你是否真正提高了風險防范意識,是否真正想保證你的裝置安全。當心泄漏,確保裝置安全!


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