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高溫水泵機械密封失效的分析及解決措施

2020-09-24

高溫水泵機械密封在運行過程中經常泄漏,導致機械密封失效。從機械密封材料的選擇,端面壓力,冷卻水水質等方面分析了高溫水泵機械密封的失效原因,提出了延長機械密封使用壽命的解決方案。高溫水泵機械密封的故障分析如下:

(1)動環的密封面嚴重磨損,這可能是由于端面的比壓力PC過高所致, PCV值超過允許值[PCV]。當機械密封結構恒定且密封介質壓力恒定時,只有彈簧比壓力PSP才能確定端面比壓力PC。因此,密封端面的較高比壓力可能導致密封表面磨損的原因之一。 

(2)冷卻水室嚴重淤積,冷卻水不足,甚至無法冷卻,密封面之間的液膜汽化,導致密封面變質和輔助密封圈老化。結垢的形成是加熱后原水溫度升高,加熱到約80度時可溶性Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2開始沉淀,Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2沉淀在內壁上形成水垢。 

 高溫水泵機械密封失效的分析及解決措施

(3)當密封腔的溫度過高時,動環的密封環與軸套一起被熱軟化,導致可動環無法沿軸向自由浮動,從而補償活動環的磨損或位移。這是導致軸密封件大量泄漏導致飛濺的主要原因。

高溫水泵機械密封失效的改進措施:動環由氧化鋁陶瓷制成,具有較高的硬度和耐磨性,但耐熱沖擊性和脆性較差。如果泵體振動或轉子軸向移動,則經常會引起密封面裂紋;另外,密封面的溫差大也容易引起應力集中和密封面開裂。因此,動環由硬質合金YG6制成,具有很高的韌性和剛度,以及良好的耐磨性。適用于密封高溫水介質,對動環座進行后處理并鑲嵌動環。為了保證密封性能,在對輔助密封環進行故障分析的基礎上,輔助密封環需要具有良好的彈性和耐高溫性,動環密封環采用O型氟橡膠密封環。由于碳石墨具有良好的自潤滑性能和高溫操作能力,因此靜態密封表面仍保留有碳石墨,并且靜態密封環也同意使用氟橡膠。

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