李運輝
(五礦二十三冶建設(shè)集團第一工程有限公司,湖南 湘潭 411201)
泵用機械密封的泄露不僅和機械密封內(nèi)部存在一定關(guān)系,多多少少也受一些外部因素的影響,由于機械密封而引起的故障在機械故障中所占的比例較大,而常見的由于機械密封所引起的損壞主要由腐蝕損壞、機械損壞和熱損壞三種。機械密封在結(jié)構(gòu)上存在一定得特殊性,并且其面臨著較為復(fù)雜的工作環(huán)境,具體的損壞形式也千差萬別。
機械密封主要由單端面密封、平衡型、非平衡型雙端面密封以及內(nèi)裝式、外裝式等形式構(gòu)成。動靜環(huán)端面上的比壓是影響機械密封效果的重要因素之一。由于選型不當(dāng),就會造成端面比壓過大或太小。當(dāng)比壓過大時,摩擦副間的液膜就不容易形成,磨損度就會加劇,密封件就會變形進而導(dǎo)致泄露。當(dāng)比壓過小時,端面磨損不能及時得到補償,便會形成打滑的現(xiàn)象。
從檢修記錄上可以看到,由于密封件摩擦副的磨損以及密封輔助圈的腐蝕、老化、變形,彈簧斷裂而造成泄露的現(xiàn)象時很普遍的。這和選材有著十分密切的聯(lián)系,因此,在對密封圈進行選擇的時候,要依據(jù)具體泵的工作性質(zhì),工作環(huán)境,壓力以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速等條件來進行比對選擇。
由在真空狀態(tài)運行所造成的機械密封滲漏,可以通過雙端面機械密封的采用,這樣有助于潤滑整理條件的改善,和封閉性能的提高。在裝配機封時,對彈簧的壓縮一定要按照規(guī)定機型,不允許存在相差很大的現(xiàn)象出現(xiàn)。為了使各個端面合理受力,可以通過采用硬質(zhì)合金等耐壓強度高的材料來減少變形的發(fā)生。
泵轉(zhuǎn)子軸向竄動量和轉(zhuǎn)子周期性震動較大等都會導(dǎo)致輔助密封與軸的過盈量大,動環(huán)在軸上移動不靈活。泵在磨損后可能得不到有償?shù)奈灰啤?/p>
1.5.1 軸向的竄量大
只有當(dāng)機械密封的密封面承擔(dān)一定比壓時,才能起到密封的作用,為了保證一個確定的比壓值,機械密封要求泵軸的竄量要控制在0.5mm以內(nèi)。
1.5.2 偏大的震動幅度
當(dāng)機械密封的振動幅度偏大時,就會致使機械密封失去其預(yù)計的效果。究其原因可以總結(jié)為:泵軸在設(shè)計上的不合理、軸承精度不夠、徑向力大、聯(lián)軸器的平行度差等,都是造成振動幅度過大的原因。
1.5.3 解決機械滲漏的方法
(1)在設(shè)計泵的時候要充分考慮振動的來源,另外在制造裝配的過程中要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程對振動的來源進行分析,在現(xiàn)場對電機、底座、泵、現(xiàn)場管路等輔助設(shè)備安裝時,應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān),盡可能的消除振動源。
(2)對泵軸撓度偏大的消除:盡量對兩端軸承之間的距離進行減少;并加大泵軸的直徑;或者提高泵軸材料的等級等都是有效地消除泵軸撓度偏大的措施。
雙螺桿泵是一種精密儀器,對工況條件的要求較高。機械密封不僅從設(shè)計上、機械加工上,以及對裝配質(zhì)量的要求都很高。在使用機械密封的現(xiàn)場,應(yīng)最大限度的對機械密封的技術(shù)要求和使用條件進行保證,同時對作業(yè)現(xiàn)場機泵的維修養(yǎng)護人員的要求也相對較高。只有通過這樣的措施,才能降低對機械密封的更換頻率,以及增加使用期限,近而確保企業(yè)順利完成生產(chǎn)經(jīng)營的指標(biāo)。
操作人員應(yīng)該嚴(yán)格的遵照操作規(guī)程進行操作,盡量避免由于操作所引起的機械事故,并對泵進行定期的檢測。目前論文聯(lián)盟http://WWw.LWlM.cOm,每月定期通過測振儀對泵的振動進行測試,如有問題發(fā)現(xiàn)就及時的進行解決。
在對機械密封進行安裝時,一定要按照規(guī)定對彈簧壓縮量進行控制,確保動環(huán)在裝配后能在軸上進行靈活移動,靜環(huán)和動環(huán)的密封端面與輔助密封圈接觸的端面平行度按GB/T1184的7級精度考慮。靜環(huán)和動環(huán)與輔助密封圈接觸部位的表面粗糙度值小于等于5um,外圓或內(nèi)孔的尺寸公差應(yīng)該為h8或H8。靜環(huán)輔助密封圈與靜環(huán)密封端面的外圓要保持一定的垂直度,動環(huán)輔助密封圈與動環(huán)密封端面接觸的內(nèi)孔的垂直度也應(yīng)該按照GB/T1184的7級精度來進行設(shè)計[4]。安裝機械密封部位軸的徑向跳動公差要小于0.06mm,軸向竄動量也要小于0.3mm,表面粗糙度也要控制在3.2um以內(nèi)。
總之,在雙螺桿泵機械密封發(fā)生泄露后,應(yīng)該采取如下的措施進行應(yīng)對:(1)在挑選材質(zhì)的時候,應(yīng)該以高含硫的原油為主,摩擦副則以碳化硅與氮化硅組為宜;(2)采用金屬保護層。在密封金屬的外表,鍍上保護金屬,來隔離與原油的接觸,近而防止腐蝕的發(fā)生;(3)通過對機械密封在不同介質(zhì)中的腐蝕機理不同,以及泵的具體工作環(huán)境,選擇合理的選材;(4)對泵的維修人員在技能上提出更高的要求,提高其技能才能保證修泵的質(zhì)量,同時也要在硬件上對維修人員進行裝備。
總而言之,在對機械密封失效進行分析的時候,不僅要考慮內(nèi)部原因,也要考慮外部因素,只有這樣才能準(zhǔn)確的確定其泄漏的原因,從而制定有效的維修措施,確保機械能夠在良好的密封條件下進行運作,降低機械密封的維修成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。