浅析化工离心泵的机封静环失效原因
时间:2021-05-17 阅读:1608
目前,化工生产中所用的离心泵绝大部分采用机械密封,而密封泄漏是引起密封失效的主要原因。其中机械密封用静环密封圈,以采用合成橡胶O型圈较多。经上海长申泵业统计,机械密封泄漏失效中约有30%是因为O型圈失效而引起的,本文主要讨论静环的性能问题,分析其失效原因。
在工程实践中,O型圈失效主要是由安装不当、使用不当及本身质量问题等引起的。
1、安装过程中O型圈失效
(1)安装不清洁引起的O型圈失效
在机械密封安装过程中,座孔和轴端未倒角或残留毛刺,O型圈装入时被啃伤划破;轴的表面有缺陷或有腐蚀、麻点和凹坑,对O型圈造成磨损,推荐在O型圈接触部位的轴表面喷涂润滑油,或根据使用要求考虑更换新轴。此外,轴上键槽也会损伤密封圈。因此,安装前应仔细检查棱边有无毛刺并使用专用工具进行安装,避免O型圈受到损伤。
(2)安装不当引起O型圈失效
1)误认为弹簧压缩量越大,密封效果就越好。更换安装过程中选用压缩率过大的弹簧,在调整过程中导致动静环摩擦副急剧磨损,瞬间烧坏;过大的压缩量使动环的调节灵活性降低,导致密封失效。
2)静环密封圈安装过紧。静环密封圈基本上处于静止状态,安装过紧容易使其过度变形;静环材质以炭石墨居多,一般较脆,过度受力极易引起碎裂;此外还会造成安装、拆卸困难,极易损坏静环。
3)静环密封圈安装过松。当动环轴向浮动时,静环易脱离静环座,使机械密封停止工作。
2、运行过程中O型圈失效
(1)高温工况下发生变形
当机械密封处于高温工作环境时,O型橡胶密封圈会软化成与沟槽一样的截面形状,当温度保持不变时,还有一定的密封作用。但持续高温会对其他部件造成损坏,故高温工况下的机械密封必须有冷却系统,冷却降温后,密封圈便很快收缩形成泄漏通道。
(2)高压工况下发生扭曲挤压变形
在工程实践 中,O型圈普遍硬度较低且截面直径较小,在静压和位移运动情况下总是处于压缩状态。高压工况下,工作压力波动、冲击振动,以及内压小且润滑不良等都会造成O型圈发生扭曲。当扭曲严重时,高压工况下的O型圈在间隙处会产生应力集中,使O型圈形成一道飞边嵌入 间隙之中,导致O型圈挤压受损。
3、O型圈本身的质量问题
O型密封圈本身存在质量问题,如密封圈断面尺寸超差, 压缩率不符合要求出现质量问题, 如错位、开模缩裂、修边过量、流痕、凹凸缺陷及飞边过大等, 需用合格品替换。