1、选型与设计缺陷
化工泵机械密封选型与设计对其密封性能至关重要。若未结合化工泵工作实际需求选密封形式,会使端面压力异常。平衡型密封适用于高压工况,能平衡部分介质压力,若在高压环境却选用非平衡型密封,端面会承受过大压力,不利于摩擦副间液膜形成,加剧端面磨损,使密封件变形,引发泄漏。反之,在低压工况下错选平衡型密封,端面压力过小,摩擦补偿不足,易出现打滑现象,影响泵正常运行。设计中若忽视化工泵特殊工况需求,如未考虑介质腐蚀性、颗粒度等,也会导致密封结构无法适应工作条件,引发泄漏问题。
2、材料适配性问题
在化工泵运行中,密封材料的适配性直接关系到密封性能。在高温工况下,若选用不耐高温的密封材料,材料会因热膨胀系数不匹配或软化变形,导致密封间隙增大,无法有效阻止介质泄漏。强腐蚀环境里,普通材料易被介质侵蚀,结构遭到破坏,致使密封失效。高压工况时,密封材料若抗压强度不足,会发生塑性变形,失去密封功能。例如,某化工企业为例,在输送强酸性介质的泵中,原本应使用聚四氟乙烯材质的密封圈,却错误选择了丁腈橡胶密封圈。运行不久后,丁腈橡胶受强酸腐蚀,出现溶胀、开裂现象,密封性能急剧下降,介质大量泄漏,不仅造成物料损失,还腐蚀了周边设备,导致生产线被迫停产检修,企业遭受严重经济损失。
3、运行工况影响
化工泵运行时,压力波动会使密封端面受力不均,当压力瞬间增大,超过密封元件承载能力,密封面易产生变形或损伤,导致泄漏 ;压力骤减则可能破坏动、静环间的液膜,降低密封效果。温度变化会引起密封材料热胀冷缩,若材料膨胀系数不匹配,会造成密封间隙改变,高温还可能使材料性能劣化,加剧磨损。真空状态下,泵内负压可能致使密封件被吸瘪或密封结构出现松动,引发泄漏。
泵转子轴向窜动量和周期性振动过大是导致周期性泄漏的重要因素。轴向窜动使辅助密封与轴的过盈量不断变化,逐渐增大的过盈量限制动环在轴上的灵活移动,破坏密封面贴合度 ;周期性振动则加剧转子磨损,使转子得不到合理位移补偿,随着磨损加剧,密封性能不断下降,zui终导致密封失效、周期性泄漏发生。
4、外部因素干扰
泵轴窜动量过大与机械密封振动幅度大等外部因素会严重破坏化工泵机械密封性能。泵轴窜动量过大时,密封面承受的比压会偏离合理范围,无法维持良好的密封状态,致使密封介质泄漏。机械密封振动幅度大,会使动环和静环之间的相对位置不稳定,破坏二者间的液体膜,增加摩擦副磨损,进而导致密封失效。
安装精度不达标是产生这些问题的重要根源之一。安装过程中,若泵轴与密封部件的同心度调整 不当,会使泵轴受力不均,运转时产生窜动;同时,联轴器平行度不够也会引发机械密封振动。设备基础不稳定同样影响显著,当设备基础刚度不足或存在沉降,会使化工泵在运行时产生额外振动,加剧泵轴窜动和机械密封振动,zui终降低密封性能,引发泄漏。
5、操作与维护不当
生产工人操作失误是化工泵机械密封泄漏的常见诱因。气蚀发生时,泵内局部压力骤降产生气泡,气泡破裂冲击密封面,致使密封面受损,引发泄漏;抽空现象会使泵体内部产生异常压力波动,破坏动环与静环间的密封结构,造成密封失效。安装不规范同样影响严重,安装时若未严格按照标准调整机械密封各部件位置,如弹簧压缩量不符合要求,会导致动环与静环贴合异常,降低密封性能。
维护环节存在的问题也会加剧泄漏风险。未及时更换老化部件,如动环、静环磨损严重或密封圈弹性丧失后仍继续使用,密封效果会大幅下降。此外,不定期检查密封性能,无法及时发现密封面的微小损伤、密封件的老化趋势等问题,使得潜在泄漏隐患不断积累,zui终导致泄漏情况发生,影响化工泵的正常运行。
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