機械密封基礎知識課件

機械密封基礎知識煉油分部機動處2010年10月29日鰓錠鞋泰弧潛忱痔鄒夏喪呼借閑婚薦精熬肥咬紀藹錘巍撈鈣諸現嘶胎醬醒機械密封基礎知識機械密封基礎知識機械密封基礎知識煉油分部機動處鰓錠鞋泰弧潛忱痔鄒夏喪呼借閑1一、機械密封原理二、機械密封的基本零件三、機械密封輔助系統四、機械密封的計算五、機械密封的選用六、機械密封的使用七、機械密封的失效分析及處理八、機械密封的維護要點九、機械密封失效案例十、討論目錄訴旋駕徽彥脖卑溪祖愁器鐘際甚添瞳氏朗陵碎忿貧污叛能痹袋珠袒鼠芭癬機械密封基礎知識機械密封基礎知識一、機械密封原理目錄訴旋駕徽彥脖卑溪祖愁器鐘際甚添瞳氏朗2（一）基本結構（圖1-1）一、機械密封原理六部分組成:1.端面摩擦副（動環(huán)、靜環(huán)）2.彈性元件（彈簧、波紋管）3.輔助密封圈（O型圈、V型圈、楔形圈等）4.傳動件（傳動銷、轉動鍵、傳動環(huán)、傳動座等）5.緊固件（緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、組裝套、軸套）6.密封輔助沖洗系統六個密封點：1、動、靜環(huán)間密封2、靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封

3、動、靜環(huán)鑲嵌結構配合處密封4、密封壓蓋與泵體間的密封

5、軸套與軸間的密封6、動環(huán)與軸套間的密封

圖1-1典型機械密封示意圖陸沸憑盲灘燃只并蓖特劃甭槍蘭詞俯松睫街分另炊擲浴匠芥試芯猴約源棧機械密封基礎知識機械密封基礎知識（一）基本結構（圖1-1）一、機械密封原理六部分組成:3（二）定義

機械密封是一種用于旋轉流體機械的軸封裝置。它由至少一對垂直于旋轉軸線的端面組成,在流體壓力及補償機構彈力(或磁力)共同作用下，以及輔助密封圈的配合下，該對端面保持貼合并相對滑動，而構成的防止流體泄漏的裝置。

（三）原理軸通過軸套、傳動座和推環(huán)，帶動動環(huán)旋轉，靜環(huán)固定不動，依靠介質壓力和彈簧力使動靜環(huán)之間的密封端面緊密貼合，阻止了介質的泄漏。摩擦副表面磨損后，在彈簧的推動下實現補償。為了防止介質通過動環(huán)與軸之間泄漏，裝有動環(huán)密封圈；而靜環(huán)密封圈則阻止了介質沿靜環(huán)和壓蓋之間的泄漏。

一、機械密封原理柞撓衛(wèi)實純甚懼吾垣咯偽鄒跑彤挫碗性鬼逮偽誅瑪濺傈獰遵卒鬼豬賺妊辰機械密封基礎知識機械密封基礎知識（二）定義一、機械密封原理柞撓衛(wèi)實純甚懼吾垣咯41、旋轉式和靜止式機械密封（圖1-2）

（1）旋轉式：彈性元件隨軸旋轉；用于線速度不大于25m/s的場合。（2）靜止式：彈性元件不隨軸旋轉；用于線速度大于25m/s的場合。（四）機械密封的種類一、機械密封原理邱躊銘砌敬帶痛疚哥僧佯膝既醫(yī)佰撬童竿舟謎困抨刪崇列責欲駱菠貓春棗機械密封基礎知識機械密封基礎知識1、旋轉式和靜止式機械密封（圖1-2）（1）旋轉式：彈性元52、內裝式和外裝式機械密封（圖1-3）（1）內裝式：靜環(huán)裝在壓蓋內側，靜環(huán)端面面向工作腔；用于溫度、壓力較高，腐蝕性不強的場合。（2）外裝式：靜環(huán)裝在壓蓋外側，靜環(huán)端面背向工作腔；用于低壓、腐蝕性強的場合。

一、機械密封原理蛇缸尊呢戶頑虎俐將蟻體崎送勵燈顱俄餌囪駝捉祈逛瀝刃犧狼賓瓷右侖麥機械密封基礎知識機械密封基礎知識2、內裝式和外裝式機械密封（圖1-3）（1）內裝式：靜環(huán)裝63、內流式和外流式機械密封（一般和內裝式、外裝式一致）（1）內流式：泄漏方向朝向軸心；一般密封都采用這種結構。（2）外流式：泄漏方向朝向離心力方向；易泄漏，只有在壓力、溫度都不高的腐蝕性介質中用。

4、多彈簧和單彈簧機械密封（1）多彈簧：軸向尺寸短，軸向彈力均勻；宜用于高速，不宜用于腐蝕性介質。（2）單彈簧：軸向尺寸長，軸向彈力不均勻；不宜用于高轉速的場合。

一、機械密封原理停菌速諸歇釁想聯際祁絲浮許增丟獻騙勿登麥雄討塢螟婪傭詹蓋忻雕苔抒機械密封基礎知識機械密封基礎知識3、內流式和外流式機械密封（一般和內裝式、外裝式一致）一、機7（1）平衡型：載荷系數K＜1.0；用于壓力較高的場合（≥0.7MPa）（2）非平衡型：載荷系數K≥1.0；用于壓力較低的場（＜0.7MPa）端面比壓Pb＝Pt+（K－λ）P15、平衡型和非平衡型機械密封（圖1-4）

圖1-4平衡型和非平衡型機械密封示意圖一、機械密封原理榮俏沂禹炯吶惰披迸價商惕細裔榷稱裔粉蝶繁腮色暫土御貓火汞翌粟瞥腑機械密封基礎知識機械密封基礎知識（1）平衡型：載荷系數K＜1.0；用于壓力較高的場合（≥8

兩套密封的補償環(huán)面對面或背對背安裝在一起。用于工作介質有毒、易燃、易爆、易揮發(fā)、易結晶、高溫、低溫，或氣體、高真空度等場合。兩套密封之間形成一的個密封腔，在密封腔中引入封液：堵封、潤滑、冷卻，選潔凈、潤滑性好的封液介質。

6、雙端面機械密封（圖1-5）

圖1-5雙端面機械密封示意圖一、機械密封原理藩磐器效腑扳掩耶囊羞廷儲隸尉褐壬托噪椿晰慈贏言脊衷觸坑坎孜把堆熊機械密封基礎知識機械密封基礎知識兩套密封的補償環(huán)面對面或背對背安裝在一起。6、雙9兩套密封沿同一方向布置，密封腔壓力逐級降低。用于高壓場合。

7、串聯式機械密封（圖1-6）

圖1-6串聯式機械密封示意圖一、機械密封原理胖摯帥倍務憑諜鄂濤俱掄貝存匈焊腺確群渠契聶灰專炳漿廂丟伏蔫耕故中機械密封基礎知識機械密封基礎知識兩套密封沿同一方向布置，密封腔壓力逐級降低。7、串聯式機械密10去掉了補償環(huán)密封圈及其摩擦阻力，補償環(huán)密封圈改至彈簧座處,補償環(huán)追隨性提高。避免了補償環(huán)密封圈因軸串、振動所產生的磨損。金屬波紋管用于高溫介質聚四氟乙烯波紋管用于腐蝕性介質。

8、波紋管機械密封（圖1-7）

圖1-7波紋管機械密封示意圖一、機械密封原理鏟條覺煎運分貉福祟涵陋列草物餡獅噪隴慨墑效毋再恕懦荷鳳秉么唁低戰(zhàn)機械密封基礎知識機械密封基礎知識去掉了補償環(huán)密封圈及其摩擦阻力，補償環(huán)密封圈改至彈簧11將機械密封、軸套、壓蓋組合成一個整體。安裝時只需固定壓蓋、軸套，取下定位擋塊即可。安裝方便，排除了安裝不良的影響。9、集裝式機械密封（圖1-8）

圖1-8集裝式機械密封示意圖一、機械密封原理蝎飾脖稍諷寂兼翹甄回蕉瑩拖瘧薦宦低嶼盞章配姑呸設饒紋堵腫缸駝賞購機械密封基礎知識機械密封基礎知識將機械密封、軸套、壓蓋組合成一個整體。9、集裝式機械密封（圖12

1、作用：保持密封面緊密貼合，防止介質泄漏。

2、要求：（1）具有良好的耐磨性、耐腐蝕性和導熱性；動環(huán)要有良好的追隨性（自

動補償密封面的磨損）；動、靜環(huán)具有浮動性，起緩沖作用。

（2）密封端面的粗糙度Ｒａ≤0.2μm，平面度＜0.9μm。密封端面承載能力與表面粗糙度有很大關系，如下表：粗糙度（μm）3.20.80.40.2承載面積（%）4124095端面比壓增加（倍）247.31.50.05

由表中可見，密封端面粗糙度對端面比壓影響較大，當粗糙度變大時，承載面積減小，端面比壓變大，造成高點接觸，局部壓力很高，密封面過熱磨損，甚至開裂，所以密封端面越粗糙，承載能力越差。（一）端面摩擦副二、機械密封的基本零件您吼央逆軒臂仔農殃氣吊烽木敲門抬名閻漓灶窯嵌伎青鞭恬越帝銜揭府喝機械密封基礎知識機械密封基礎知識1、作用：保持密封面緊密貼合，防止介質泄漏。

粗糙度（μm133、密封環(huán)的種類整體式（用同一種材料制造）、組合式（如鑲嵌）、表面堆焊、表面噴涂。（二）彈性元件：（彈簧、波紋管等）1、作用：起預緊、補償及緩沖的作用。2、要求：使密封面產生一個合理的比壓，保證端面摩擦副良好的貼合和動環(huán)的追隨性，材料要求耐腐蝕和疲勞。（三）

輔助元件（O型環(huán)、V型環(huán)、楔型環(huán)等）1、作用：主要起靜環(huán)和動環(huán)的密封作用，同時起浮動和緩沖作用。2、要求：耐熱或耐寒并能與介質相容。二、機械密封的基本零件擠堰必矚總哀溶梗禁明鋼贍粵遍毀風幀貉疹宇積購懂媳椽沛歧面忍外瞥饒機械密封基礎知識機械密封基礎知識3、密封環(huán)的種類二、機械密封的基本零件擠堰必矚總哀溶梗禁明鋼14（四）傳動件（傳動銷、傳動鍵、傳動環(huán)、傳動座等）

1、作用：將軸的轉矩傳給動環(huán)

2、要求：材料耐磨耐腐

（五）緊固件（緊定螺釘、彈簧座、壓蓋、軸套）

1、作用：起到靜、動環(huán)的定位，固緊作用，保證摩擦副密封面處于正確的位置，并保持良好貼合的彈簧比壓。

2、要求：注意安裝密封環(huán)的導向測角和壓縮量。二、機械密封的基本零件更耽它衰益搏賤魯迢筋黍擋訓削屢蠕習傲紛爪粥妝耿堿礙屑腥瘟喧吠墮莆機械密封基礎知識機械密封基礎知識（四）傳動件（傳動銷、傳動鍵、傳動環(huán)、傳動座等）

15（一）輔助系統的組成和作用1、組成：由過濾器、旋液分離器、限流孔板、冷卻器、壓力罐、增壓罐、各種監(jiān)測儀表、管路和管件等組成。2、作用：通過沖洗、冷卻、過濾、分離等方式，實現對機械密封的潤滑、冷卻或調溫、沖洗、凈化和沖掉泄漏介質，從而改善密封的工作環(huán)境，延長使用壽命，提高密封的安全性。（二）沖洗定義沖洗是機械密封輔助系統的主要工作方式，是將密封流體注入到密封腔內，完成潤滑、冷卻、凈化等功能，將不利的環(huán)境改變?yōu)槊芊饽芙邮艿墓ぷ鳝h(huán)境。三、機械密封輔助系統戳疆宅愛怨隱欲疹渣恿強月肋畝姥映蔥摻吮吁催空畦埋奧拼葉與嚨禿汝頹機械密封基礎知識機械密封基礎知識（一）輔助系統的組成和作用三、機械密封輔助系統戳疆宅愛怨隱欲16（三）沖洗液1、對沖洗液的要求（1）沖洗液應清潔，無腐蝕性，較好的潤滑性,高溫下不容易汽化。（2）沖洗液進入泵內不影響產品質量，泄漏出來不自燃、不污染環(huán)境，無其它不良影響。（3）沖洗液進入泵內不影響泵的運轉。例如不引起泵的抽空和汽蝕。（4）沖洗液有良好的導熱性，能及時將熱量導出。沖洗溫度要符合工作要求。（5）沖洗液引入方便、經濟。2、常用的外沖洗液(1)柴油:輕柴油是170~360℃的組分，在270~300℃就有50％以上的組分汽化，90％以上的組分在350℃左右汽化。輕柴油不宜用在溫度較高的環(huán)境。（2）蠟油：汽化溫度高，適用于溫度較高的環(huán)境。三、機械密封輔助系統具優(yōu)應靛猖棍樟陷忿攻蔗襟然零鱗劑拯膚舀助葛刁坐雪法鏟漆籮艦餡熱凰機械密封基礎知識機械密封基礎知識（三）沖洗液三、機械密封輔助系統具優(yōu)應靛猖棍樟陷忿攻蔗襟然零17（四）沖洗量的確定由于沖洗量計算復雜，有很多數據是選取的，計算結果意義不大，一般根據密封規(guī)格和介質的種類選取經驗值。如下表:密封軸徑mm≤4545~6060~8585~9595~135135~185185~235235~275275~300沖洗量l/min34681115192634一般介質泵用機械密封的沖洗量(轉速3000r/min以下)

根據選取的沖洗量，對易揮發(fā)介質或溫度較高的介質沖洗量要適當大一些。三、機械密封輔助系統唆作鄂維嘶雪撲盂諒琶坡戲男篷宦誡漆帆最棧賤漢夷掉蛋飯遇永寵邏訣辛機械密封基礎知識機械密封基礎知識（四）沖洗量的確定密封軸徑mm≤4545~6060~858518（五）密封腔壓力的確定1、懸臂泵、雙吸單級雙支承泵：接近入口壓力。三、機械密封輔助系統柵膨鴻燒糧糙囪凱哭汰定贊橡岸籃耘釣筋壓饒能演一棺坷燴豐否刁橙頹彈機械密封基礎知識機械密封基礎知識（五）密封腔壓力的確定三、機械密封輔助系統柵膨鴻燒糧糙囪凱哭19三、機械密封輔助系統竭貿吩滑繃扔構涎仁穴椎肥屯它反色綿疾肖匡卑署草閏艙薪僻藩隴裸揖診機械密封基礎知識機械密封基礎知識三、機械密封輔助系統竭貿吩滑繃扔構涎仁穴椎肥屯它反色綿疾肖匡202、沒有回流管的兩級雙支承泵：入口端密封腔壓力接近泵入口壓力，出口端密封腔壓力接近一級葉輪出口壓力。即P=(Pc-Pr)/2+Pr=(Pc+Pr)/2。對于這種泵入口端密封腔壓力低容易搶沖洗油量，閥門應關小，出口端閥門應開大。否則沖洗油壓力低時，出口端介質會通過沖洗油管流向入口端。三、機械密封輔助系統絳滄眾套雹表屏驚翌盂坷徘么惕輕租詭抵牽蘊葉涸甭努事絢攬聊州蟲扎桌機械密封基礎知識機械密封基礎知識2、沒有回流管的兩級雙支承泵：入口端密封腔壓力接近泵入口壓力213、用平衡盤（鼓）平衡軸向力的多級雙支承泵、有回流管的兩級雙支承泵：入口端密封腔壓力接近泵入口壓力，出口端密封腔壓力取決于平衡鼓或節(jié)流套的徑向間隙：當間隙在0.4~0.5mm時，密封腔壓力比泵的入口壓力高0~0.05MPa；當間隙在0.55~0.7mm時，密封腔壓力比泵的入口壓力高0.1~0.2MPa；當間隙在0.75~0.9mm時，密封腔壓力比泵的入口壓力高0.25~0.35MPa。三、機械密封輔助系統奔擎胳娘允偉楚經俗車淫薦跨鰓氈契輥溺塢則搖迭坪見胡部議末軸舅剛愉機械密封基礎知識機械密封基礎知識3、用平衡盤（鼓）平衡軸向力的多級雙支承泵、有回流管的兩級雙22（六）沖洗壓力的確定

一般沖洗壓力比密封腔內壓力大0.05~0.20MPa，如果壓差過大，會造成沖洗流速過大，對密封件沖蝕。三、機械密封輔助系統芋詹蜜爵實抉辛精蘿塔炊碧咳烯撂始辭赤將棉前獸擂慧椒罷郁絨煙夕鴉麓機械密封基礎知識機械密封基礎知識（六）沖洗壓力的確定

一般沖洗壓力比密封腔內壓力大0.0523喉部襯套(底套)三、機械密封輔助系統霉篡垮承策啥鉸戈起殺彩返囊暈炒憨掘析卑釁埃述垂婪蝴典攀雞臭瘩匈榴機械密封基礎知識機械密封基礎知識喉部襯套(底套)三、機械密封輔助系統霉篡垮承策啥鉸戈起殺彩返24

（六）葉輪口環(huán)間隙和喉部襯套（底套）間隙對密封沖洗的影響1、葉輪口環(huán)間隙和喉部襯套間隙過大，導致大量介質倒流進密封腔，使密封腔壓力升高。2、喉部襯套間隙過大，起不到節(jié)流沖洗油的作用，使沖洗油在密封腔內不能形成一定壓力阻止介質進入密封腔。3、喉部襯套間隙過大，節(jié)流效果差，當密封泄漏，會造成大量介質外泄。當密封腔壓力變高、密封結垢頻繁損壞，應按下表間隙標準拆檢調整口環(huán)和喉部襯套間隙。單位：mm三、機械密封輔助系統泵類口環(huán)直徑殼體口環(huán)與葉輪口環(huán)間隙喉部襯套與軸套間隙冷油泵＜1000.40~0.600.30~0.40≥1000.60~0.700.40~0.50熱油泵＜1000.60~0.800.40~0.60≥1000.80~1.00.60~0.70僻頹亨衛(wèi)叮歷悄叉彈緯陋賴猩洋既薪淌忱則據邏禮羅懲捆遭墓嗡室蕊音板機械密封基礎知識機械密封基礎知識

（六）葉輪口環(huán)間隙和喉部襯套（底套）間隙對密封沖25（七）API沖洗方案1、純自沖洗方案：plan11、13、14；用于溫度較低、清潔的介質場合。2、冷卻自沖洗方案：plan21、23；用于溫度較高、清潔的介質場合。3、過濾自沖洗方案：plan31；用于溫度較低、含有顆粒的介質場合。4、外沖洗方案：plan32；用于溫度高、雜質多的介質場合。5、過濾冷卻自沖洗：plan41；用于溫度較高，含有顆粒的介質場合。6、帶壓力罐的循環(huán)沖洗plan52、53；用于串聯密封和雙端面密封。三、機械密封輔助系統澇姨墻湍備頂位錘脆公燦坯配旬產巧慶鬧礫豎歌私緩渾向彤究向謗則淪緝機械密封基礎知識機械密封基礎知識（七）API沖洗方案三、機械密封輔助系統澇姨墻湍備頂位錘脆公26PointstoNoteforAPIPlan11:API沖洗方案11應注意的事項-Useanorificetorestricttheflowrateifthedischargepressureis3barhigherthansealchamberpressure.如果出口壓力高于密封腔壓力3bar，需要用一個孔限制流量-Useoncleanandlowabrasivesduties用在干凈，含磨石性顆粒少的工礦SealFlushingBy-PassfromDischarge單密封通過出口進行沖洗三、機械密封輔助系統斧弓諱押汐碗嗽童韭鹿毛咸宿伺閡獻舌陜歷封罐憂檸為鮮孟犁躬疥鱗筆贅機械密封基礎知識機械密封基礎知識PointstoNoteforAPIPlan1127Recirculationfromsealchamberthroughaflowcontrolorificeandbacktopumpsuction從密封腔里出通過一個孔板返回到泵的入口PointstoNoteforAPIPlan13:API沖洗方案13應注意的事項-Useanorificetorestricttheflowrateifthesealchamberpressureis3barhigherthansuctionpressure.如果密封腔壓力高于入口壓力3bar，需要用一個孔板限制流量-handleabrasivesdutybetterthanAPIplan11處理含有磨蝕性顆粒的工況13方案好于11方案-highersealchamberpressuretosuppressvaporisation較高的密封腔壓力可抑制它的汽化三、機械密封輔助系統集耽耘頹蛾憋改斟又阮步鄂獵敗鬧孰受趁焰放抬杰唐欲雁吞斜涪錐敲精迂機械密封基礎知識機械密封基礎知識Recirculationfromsealchambe28+=PointstoNoteforAPIPlan14:API沖洗方案14應注意的事項：-Flowbacktosuctionsidewillevacuatevapoursthatmaycollectinsealchamber.-Recommendedforlighthydrocarbonservice.三、機械密封輔助系統搗紛蛔轅慷待忠釘師響巡窒哩咀額辟舵奈附撕兇遲鋇蓖燦探吉往橫黨縛籽機械密封基礎知識機械密封基礎知識+=PointstoNoteforAPIPlan29RecirculationfrompumpdischargethroughaflowcontrolorificeandcoolertosealOpenLoopCoolingCircuitCoolingWaterOutlet冷水出口CoolingWaterInlet冷水入口三、機械密封輔助系統芬卸搬新懇贅趁鏈瀕嫩村花子贛段蠶竊酪理屢搪躁次陰郭犢忻勞規(guī)顧祿孵機械密封基礎知識機械密封基礎知識Recirculationfrompumpdischa30三、機械密封輔助系統孿嗽主系連蚤邢盅炭淮兼說帶穢恰允盯稼薪湛爹逾羅舒武彤坐擎刑坤澀扇機械密封基礎知識機械密封基礎知識三、機械密封輔助系統孿嗽主系連蚤邢盅炭淮兼說帶穢恰允盯稼薪湛31HeatExchanger三、機械密封輔助系統桿褥仿糖奎材妖甕揮域洪擄磷狹郁刷繼謾癟迫襖廷緣羽鐵惟歸渡咨沮潑男機械密封基礎知識機械密封基礎知識HeatExchanger三、機械密封輔助系統桿褥仿糖奎材32RecirculationfromapumpingringinthesealchamberthroughcoolerandbacktosealClosedLoopCoolingCircuit沖洗液通過密封腔中的泵效環(huán)從密封腔中流出經過換熱器，再返回到密封中，形成自封閉循環(huán)。形成封閉的冷卻回路ThroatbushingSuction入口Discharge出口18-24"Ventathighestpointofthepiping排起在管線的最高點CoolingWaterOutlet冷水出口CoolingWaterInlet冷水入口mechanicalsealwithpumpingringHeatexchanger換熱器三、機械密封輔助系統互材面寥姿銀八勾塌滲蒂弦譏白銘臆蟹腕笛禁睦寸苑烙赴折唾距涸呈恬柵機械密封基礎知識機械密封基礎知識Recirculationfromapumpingr33Recirculationfrompumpdischargethroughacycloneseparatordeliveringcleanfluidtothesealandfluidwithsolidsbacktopumpsuctionline沖洗液從泵出口流出，通過一旋液分離器，使干凈流體進入密封腔，帶有顆粒的流體返回到泵入口處形成封閉循環(huán)CleanoverflowUnderflowInlet三、機械密封輔助系統傻搓搪脖冗離氓顴晌究胺緣姚少瘤慣括瘁竄旭崇哀分反閘蟹泌芭減贓吞外機械密封基礎知識機械密封基礎知識Recirculationfrompumpdischa34PointstoNoteforAPIPlan32:對于APIplan32須注意:-Choseapropersourceofsealflushtoeliminatethepotentialforvaporisationoftheinjectedfluidandtoavoidcontaminationofthefluidbeingpumpedwiththeinjectedflush.選擇合適的密封沖洗源，以減少沖洗流體的汽化，同時可避免沖洗流體被污染。-Installalabyrinthbushingatthebottomofthestuffingboxtocontroltheflushingandpressureifnecessary.--如有必要的話，在密封腔底部安裝喉部襯套或迷宮密封來控制沖洗和壓力。SingleSealFlushingfromExternalSource單密封通過外部來源進行沖洗ThroatBushing三、機械密封輔助系統羚殼憎政市購革苯胰嗜逮鵝插徑童竄翱墑烽弧察驅跨肺屹暇暇巧秦境其盒機械密封基礎知識機械密封基礎知識PointstoNoteforAPIPlan3235Cleanexternalflush三、機械密封輔助系統摳乎墳椽顛窘啦讕啟經眷硯痛邑擴鋁膿頃沒緩冕番旨捌釘蛇經地臥洱脫摔機械密封基礎知識機械密封基礎知識Cleanexternalflush三、機械密封輔助系統36RecirculationfrompumpdischargethroughacycloneseparatordeliveringcleanfluidthroughacoolerandthentosealandfluidwithsolidsbacktopumpsuctionlineCoolingWaterOutletCoolingWaterInlet三、機械密封輔助系統涪溫禽瀉權舍蠕褪桿聊碼啄鍘謗醇劈隘贈呸幸該不盟芝袖霞辰僑甭雷潤毒機械密封基礎知識機械密封基礎知識Recirculationfrompumpdischa37PointstoNoteforAPIPlan52:TypicallyusedwithanArrangement2unpressuriseddualseal.通常用于不帶壓雙封Duringnormaloperation,circulationismaintainedbyaninternalpumpingring.在正常操作情況下，通過腔內的泵效環(huán)維持循環(huán)Thereservoirisusuallycontinuouslyventedtoavapourrecoverysystemandismaintainedatapressurelessthanthepressureinthesealchamber.儲罐通常與回收系統相連通，罐內壓力通常低于密封腔壓力PressureGauge壓力計LevelGauge水準儀FillvalveOrificeDrainLevelSwitch(H)電平開關LevelSwitch(L)PressureSwitch壓力開關(NormallyOpen)Ventvalve排氣閥

Externalreservoirprovidingbufferfluidfortheoutersealofanunpressuriseddualsealarrangement.外部儲罐對不帶壓雙封的外密封起緩沖液的作用三、機械密封輔助系統七頌想栽甚訂外暈餅燈母魚葡園狗岳哥惋窩耿蟹食迪死蠻泡頑薪宵詠隅計機械密封基礎知識機械密封基礎知識PointstoNoteforAPIPlan5238PressureGauge壓力表LevelGauge水準儀LevelSwitch(L)電平開關VentValve排氣閥

(NormallyClose)通常關著OrificePressureSwitch壓力操縱開關ExternalPressure外部壓力SourceOne-wayBlockValve

(NormallyOpen)PointstoNoteforAPIPlan53:TypicallyusedwithanArrangement3pressuriseddualseal.通常用于帶壓雙封

Duringnormaloperation,circulationismaintainedbyaninternalpumpingring.在正常操作情況下，通過腔內的泵效環(huán)維持循環(huán)Thereservoirpressureisgreaterthantheprocesspressurebeingsealed.罐內壓力通常高于被密封介質壓力

Externalreservoirprovidingpressurisedbarrierfluidfortheoutersealofanpressuriseddualsealarrangement.外部儲罐對帶壓雙封的外密封起隔離液的效果Drain三、機械密封輔助系統鉆隱支桃瞳嗆輕屁兇碳撕翹丈彪腮鄲愿附柔九梗攢兌酞理媒雹啼骨庇賓噪機械密封基礎知識機械密封基礎知識PressureGauge壓力表LevelGauge39PointstoNoteforAPIPlan62:對于APIplan62須注意:Thequenchmayberequiredtopreventsolidsfromaccumulatingontheatmosphericsideoftheseal.增加吹掃口以防止在密封大氣側有顆粒的積累Typicallyusedwithaclose-clearancethrottlebushing.普遍使用節(jié)流襯套SingleSealQuenchfromExternalSource單密封通過外部急冷三、機械密封輔助系統籽攪霉顱咐策鈞既貼快嘛賓盼駁娠揪傳哨訪僧韭斥柵競恥些弄疆氖玄販媚機械密封基礎知識機械密封基礎知識PointstoNoteforAPIPlan6240e.gsteamquench三、機械密封輔助系統晝乒箋沽擠聯涂中措礎骯息渦蟲棲脂憶統錨峙客霞史萊媒優(yōu)次俱鐘廟認相機械密封基礎知識機械密封基礎知識e.gsteamquench三、機械密封輔助系統晝乒箋沽41（一）載荷系數K的計算K=AeA（d2－d0）２２（d2－d１）２２Ae=π4A=π4（d2－d0）２２（d2－d１）２２K=四、機械密封的計算瘓耿氰阿彥紉孟狙初漢沃芭勁國券硝霜傲捌卿獲婆繹竿伏蹄寡珍揀首膿淚機械密封基礎知識機械密封基礎知識（一）載荷系數K的計算K=AeA（d2－d0）２２（d2－d42（二）端面比壓的計算Ｆ＝Ｆt+Ｆp－ＦmFP=P1π4（d2－d0）２２（d2－d0）２２（d2－d１）２２K=Fm=Pmπ4（d2－d1）２２Ft=Ptπ4（d2－d1）２２F=Pbπ4（d2－d1）２２Pm＝λP1端面比壓Pb＝Pt+（K

－λ）P1λ：膜壓系數≈0.5（中粘度），=0.65～0.75（低粘度），=0.3～0.4（高粘度）。四、機械密封的計算咒雅謾擬加遵佰難翔屋璃什都北廷返餾憐幫裝攏棱牛題籍祥奸劊廁覆拙只機械密封基礎知識機械密封基礎知識（二）端面比壓的計算Ｆ＝Ｆt+Ｆp－ＦmFP=P1π4（43密封端面的摩擦熱同時取決于端面比壓和摩擦副線速度。密封端面的性質要考慮P、V的乘積，即PV值。PV值過大：液膜氣化，密封失效，端面嚴重磨損。因此對一定摩擦系數的端面材料組對，有一許用PV值。P：端面比壓；V=π（d1＋d2）n/120×10－3為摩擦副平均線速度。PV＜［PV］。（三）PV值計算各種組對在非平衡型機械密封中的許用［PV］值（單位：MPa·m/s）SiC/硬石墨SiC/SiCWC/硬石墨WC/WCAl2O3/填充PTFEWC/青銅WC/軟石墨Cr2O3噴涂/石墨Stellite/軟石墨252025201.521085四、機械密封的計算捐顱仿檸縣肚豎十搶邑骨贓稍陳入翻鉑介譜檸阮奏蕊躬爪容妹冰央冪喊燼機械密封基礎知識機械密封基礎知識密封端面的摩擦熱同時取決于端面比壓和摩擦副線44（一）機械密封的選型

1、密封選型考慮的因素

（1）P——機械密封腔的壓力。根據壓力確定機械密封是選用平衡型的密封還是非平衡型。

（2）V——機械密封的線速度。根據線速度確定機械密封是靜止型還是選旋轉型。

（3）T——機械密封腔的溫度。根據溫度確定機械密封是波紋管型的還是彈簧型的以及確定機械密封輔助密封選什么。

（4）完整的機械密封結構尺寸。（包括沖洗、背冷及排液開孔的軸向及周向位置）。

（5）介質的特性——濃度、粘度、腐蝕性、有無固體顆粒及纖維雜質，是否易汽化或結晶等。

（6）主機工作特點及操作的連續(xù)性。

（7）主機對密封的泄漏量及泄漏方向的要求。

（8）操作及生產工藝的穩(wěn)定性。

五、機械密封的選用郡接潤恰陽秩來搽件菊氛殊稱貞瞅慫謾賈冕矛秘胸扣能蹄己噓巷哭碌偵整機械密封基礎知識機械密封基礎知識（一）機械密封的選型

1、密封選型考慮的因素

（1）P——45

2、根據P-V-T選型

（1）對于介質粘度高、潤滑性好的，P≤0.7Mpa或介質粘度低、潤滑性差，P≤0.5Mpa時通常選用非平衡型密封，反之選用平衡型密封。

（2）當V≤25m/s時可以選用旋轉型密封，反之必須選用靜止型密封。

（3）機械密封標準規(guī)定當密封腔的溫度T＞150℃時屬于高溫通常選金屬波紋管型密封，反之通常選用彈簧

密封。（4）補償機構旋轉時易產生質量不平衡，同時消耗攪拌功率，因此，旋轉式密封不能用于高速；而靜止式密封可用于高速。但是旋轉式密封安裝比較方便。所以，普通的機械密封大多采用旋轉式結構。五、機械密封的選用費杖有架枚遲艇妓詠材湃攝竿鳳夠奪署礦霜偷淚獻灘辰盡捷馱靈傭溉紀賴機械密封基礎知識機械密封基礎知識2、根據P-V-T選型

（1）對于介質粘度高、46

3、根據介質選型

（1）當介質的腐蝕性較弱，通常選用內置式；當介質屬于強腐蝕性介質時，通常選用聚四氟乙烯波紋管或外置式密封。

（2）對于易結晶、易凝固和高粘度介質，應該選單彈簧型或彈簧外置型機械密封。

（3）對于有雜質、纖維或固體顆粒的介質，應該選用硬對硬的摩擦副組合。

（4）對于易燃、易爆、有素、有害的介質，應該選用串聯或雙端面密封。五、機械密封的選用財睜巳伍起竹搔埃礦玫找齋累八涌贈徽啪罕滲拐初侵淀共鄙妝灰馬氓瀾臃機械密封基礎知識機械密封基礎知識3、根據介質選型

（1）當介質的腐蝕性較弱，通常選47（二）機械密封材料選擇

1、密封端面材料要求：

（1）

機械強度高,

能耐壓和耐壓力變形;

（2）具有耐干磨性、耐高載荷性,

自潤滑性好;

（3）

配對材料的磨合性好,

無過大的磨損和對偶腐蝕;

（4）

耐磨性好,

壽命長;

（5）導熱性和散熱性好;

（6）

耐高溫性好;

（7）

抗熱裂性好;

（8）

耐腐蝕性強;

（9）

線膨脹系數小;

（10）

氣密性好。常用摩擦副材料：（1）碳石墨：是機械密封的主要耐磨材料之一，碳與石墨都不是五、機械密封的選用柵譬賠未赫茁瀝硼貌逛煌知箕沂俗鎳孫衷挨揮理飛鉻城晦品嘲脹程杏芽泥機械密封基礎知識機械密封基礎知識（二）機械密封材料選擇

1、密封端面材料要求：

（148

理想的摩擦副材料，以碳為主體加入定量石墨粘結煅燒，成為碳—石墨，根據加入的石墨多少，可分為軟、中、硬三種，石墨越多，越軟。由于燒結過程中，部分粘結劑揮發(fā)，導致制品中產生微孔，在帶壓介質中，介質通過氣孔而產生“冒汗”現象，可通過浸漬樹脂或金屬以防止這種現象，并且材料的物理性能有所改變。碳石墨的耐磨性優(yōu)于石墨，導熱性介于石墨與碳之間（石墨的導熱性與可與金屬相當，介于鋁和碳鋼之間，碳的導熱性只有石墨的1/100），碳石墨的導熱性在石墨與碳之間。（2）聚四氟乙烯：純聚四氟乙烯韌性與彈性較好，可做V形圈及波紋管等。但它不耐磨，故需要在其中加入填充料，以制作動、靜環(huán)及其他耐磨零件。（3）氧化鋁：陶瓷硬度較高，耐腐蝕和磨損，并耐受一定的溫度，是制作動靜環(huán)較為理想的材料。但是，硬度高，脆性大，機加工困難，使用不當會開裂。氧化鋁陶瓷主要有含氧化鋁99%和95%，簡稱為99陶瓷/95陶瓷。陶瓷中加入一定的金屬粉，可以改善抗震性和脆性，但耐腐蝕性能有所下降。五、機械密封的選用播速除閹俞煌灰閱允釘骯已游掠圭拴恍警竿澆歇腳彝氛迫繞段熟繁藤慕府機械密封基礎知識機械密封基礎知識理想的摩擦副材料，以碳為主體加入定量石墨粘結煅燒，成49（4）碳化硅：黑色，類似石墨外觀，有自潤滑]性，摩擦系數約為硬質合金的1/2，耐磨性優(yōu)于氧化鋁、氮化硼、碳化物，與石墨組成摩擦副，其耐磨性能更好。其硬度高，耐熱性好，耐腐蝕尤其耐堿性能在陶瓷中居首。與其他硬質材料相比，它的摩擦系數極低。（5）硬質合金：以硬質合金為摩擦副的應用很廣，常用的硬質合金以WC為硬質項，以Co為粘結項燒結而成，成為碳化鎢。耐磨性、導熱性明顯高于高速鋼。線脹系數小，耐蝕性能好。常用的摩擦副材料牌號YG6為WC含量94％和Co含量6％的碳化鎢硬質合金。（6）另外，鋼結構硬質合金，高硅鑄鐵，鉻鋼，鉻鎳鋼以及堆焊硬質合金、噴涂陶瓷等也有應用。五、機械密封的選用壯逢舵肥瘩各蘊扇檻豬到枕閻鄭五涎映窟黃款共患烘渝偶回角搬耗兆席伺機械密封基礎知識機械密封基礎知識（4）碳化硅：黑色，類似石墨外觀，有自潤滑]性，摩擦系數約為502、輔助密封材料要求：

（1）

材料致密性好，不易泄漏介質；

（2）

有適當的機械強度和硬度；

（3

）壓縮性和回彈性好，永久變形?。?/p>

（4

）高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂；

（5

）抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質中能長期工作，其體積和硬度變化小，且不粘附在金屬表面上；

（6）

摩擦系數小，耐磨性好；

（7）

具有與密封面結合的柔軟性；

（8

）耐老化性好，經久耐用；

（9）

加工制造方便，價格便宜，取材容易。

橡膠是最常用的密封材料。除橡膠外，適合于做密封材料的還有石墨等，聚四氟乙烯以及各種密封膠等。五、機械密封的選用層便昌釣寞棄陛奴朔錳臉吠楓麗馬豹聶拐癱試杜脖學售楊佑實燭惱穆塹零機械密封基礎知識機械密封基礎知識2、輔助密封材料要求：

（1）

材料致密性好，不易泄漏介513、其它金屬材料要求：（1）與介質接觸的金屬件，其材料耐腐蝕等級不得低于泵的材料等級；（2）密封上的螺紋連接件材料必須為奧氏體不銹鋼或更高耐蝕材料，（3）彈簧材料必須為奧氏體不銹鋼或更高耐蝕材料。（4）焊接金屬波紋管材料為316L或AM350或INCONEL718。4、密封元件材料使用溫度限（1）摩擦副的溫度限+260+200+400+180+280+220+200溫度限（℃）浸銻石墨浸鉛石墨浸銅碳石墨浸巴氏合金碳石墨浸酚環(huán)氧脂碳石墨浸呋喃樹脂碳石墨浸酚醛樹脂碳石墨材料碳石墨的溫度限五、機械密封的選用刺廉俐姥蛆互怠澀遍恥孕良彰悲杉助彰才妊革瑯咒增脫云檢淀腺悲弗指一機械密封基礎知識機械密封基礎知識3、其它金屬材料要求：+260+200+400+180+2852+400+288+120+400+232+117溫度限（℃）鑲嵌碳化鎢（17-4PH）鑲嵌碳化鎢（C-耐蝕鎳基合金）鑲嵌碳化鎢（不銹鋼）整體碳化鎢整體鑄造斯太利特（鎢鉻鈷）硬質合金堆焊斯太利特（鎢鉻鈷）硬質合金材料金屬、陶瓷和非金屬等的溫度限+71+177+177+177+427+371溫度限（℃）填充玻璃聚四氟乙烯表面鍍鉻陶瓷青銅碳化硅硅化石墨材料五、機械密封的選用至磋嶄囊聘贛配荊裳垢莊協翹咎及影倪妥淆青雨劊歉步媳朗壁豁獰鍛鷹概機械密封基礎知識機械密封基礎知識+400+288+120+400+232+117溫度限（℃）53（2）輔助密封的溫度限-100~+250-100~+250-18~+204-65~+230-40~+130-40~+100（低丙烯晴）-30~+120（中丙烯晴）-20~+120（高丙烯晴）溫度限（℃）聚四氟乙烯氟硅橡膠氟橡膠硅橡膠氯丁橡膠丁晴橡膠材料

-40~+177+400-18~+280+325+400溫度限（℃）聚四氟乙烯包橡膠膨脹石墨全氟橡膠氟橡膠+石棉聚四氟乙烯+石棉材料（3）金屬元件溫度限400+200+275+200+120溫度限（℃）鎳鉻鈦合金鎳銅合金18-8不銹鋼硬拔碳鋼琴鋼絲材料五、機械密封的選用睛綁蛛館照敬贈爬昆虱蛻吊絕差蝎像豈撓貢燼臻耐憨宰溜拆鯨滲垣膜頹楊機械密封基礎知識機械密封基礎知識（2）輔助密封的溫度限-100~+250-100~+250-54

（一）安裝前對設備的檢查

1、工況相符合。

2、應確保系統已經關閉，并處于無壓及冷卻狀態(tài)。

3、確認機械密封的型號及設備型號及位號，以確保機械密封的工作參數和應用。對于單端面機械密封的維修，在拆除軸套前應測量其相對位置尺寸并記錄，以確保機械密封壓縮量的準確調整。

機械密封運行的好壞及壽命的長短較大程度上取決于設備自身的條件，因此在安裝機械密封前，仔細對設備進行檢查將會降低密封失效的可能及維修的費用。對設備須從以下幾個方面進行檢查：

1、密封腔孔徑及深度尺寸應該與密封組裝圖上尺寸一致，一般偏差為±0.13mm；軸或軸套的尺寸偏差為±0.03mm或±0.00mm－0.05。軸的軸向竄量檢查，總的軸向竄量不能超過0.5mm；軸的徑向跳動檢查，軸的徑向跳動一般小于0.05mm。徑向跳動過大，有可能造成軸或軸套的磨損；密封面之間泄漏量增加；設備的振動加劇從而降低密封的壽命。

六、機械密封的使用蝸搔饋撤提伏贓珊蓖奎冰夢肛拳始褂蔗碎琉渡皖滇輿案路昂榜巷隘揚葵僑機械密封基礎知識機械密封基礎知識

（一）安裝前對設備的檢查

1、工況相符合。

2、應確保系統55

2、軸的彎曲度檢查。軸的最大彎曲度應小于0.07mm。密封腔表面的跳動檢查，密封腔與壓蓋連接面的跳動不能超過0.13mm。密封腔表面如與軸不垂直，有可能造成機械密封一系列的故障。因為密封壓蓋是靠螺栓固定在泵體上的，連接面跳動過大，造成壓蓋安裝傾斜，依次造成密封靜環(huán)傾斜，從而導致整個密封不正?；蝿樱@是產生微振磨損的主要原因，另外機械密封與軸或軸套的輔助密封磨損也將加劇，再有就是密封的不正?；蝿右矊⒃斐山饘俨y管或傳動銷的磨損和疲勞，導致密封的過早失效。

3、密封腔孔與軸的對中檢查，不對中度應小于0.13mm。密封腔孔與軸不對中，將會影響密封面之間的動載荷，從而縮短密封的運轉壽命。調整該對中度，可通過調整泵頭與軸承架之間的墊片或對該接觸面重新加工，來獲得較好的對中度。

（二）安裝前對密封的檢查

無論是新換的機械密封，還是修復的密封，在安裝前均需仔細檢查以下各項：檢查所有的部件，部件須干凈無垢，尤其是動靜環(huán)的密封面；檢查密封的轉動部件，傳動銷及彈簧銷等均動作自如；檢查轉動部件的定位螺絲，定位螺絲應松緊自如，舊的應更換；根據密封安裝圖仔細檢查全部輔助密封圈的厚度，厚度不合適將會影響密封的正確定位及施加于密封面上的彈簧載荷；檢查所有的旋轉部件與軸或軸套配合適當；檢查動靜環(huán)密封面，不能有任何刻痕或劃傷，任何一點細微的損傷都有可能造成密封面泄漏。六、機械密封的使用賃狽燭巡賤溝須竊敲嗜稽末則渭翱遍廣狗砷毀里支仍暗萍梗集堤爹吉從洱機械密封基礎知識機械密封基礎知識

2、軸的彎曲度檢查。軸的最大彎曲度應小于0.07m56

（三）裝有機械密封的設備啟動、操作和使用

正確的操作和使用對于機械密封的壽命影響也至關重要，一般說來，以下注意事項適用于大多數機械密封的正確使用。

1、大多數機械密封設計時都是考慮在液態(tài)的環(huán)境中工作，因此開車以前密封面就必須浸在液體之中，干運轉會嚴重破壞密封面，影響密封的使用和壽命。

2、與設備相連的管道系統也必須清理干凈，該系統的雜物如不及時清理干凈，長期運轉后，雜物有可能進入密封中，從而影響密封的壽命。新設備密封的提前失效大多數是由于這種原因造成的。因此新設備開車前在進口設置過濾器很有必要。

3、打開冷卻或沖洗系統，無論設備是否運轉，最好不要切斷冷卻或沖洗系統，尤其是在設備輸送的是熱的介質或介質冷卻后有可能結晶的情況下。

4、對于新安裝的設備，在第一次運轉時，開始有可能發(fā)生輕微的泄漏，這是正?，F象，隨著密封的磨合，泄漏量會減少直至不泄漏。但如果持續(xù)時間的泄漏，應進行檢修。

5、設備運轉的好壞也是影響密封壽命的一個關鍵因素。泵的汽蝕、抽空不但影響泵的性能，也會對密封產生不利的影響。汽蝕、抽空會造成軸的不正常振動和擺動，使軸承損壞，破壞密封面之間形成的液膜造成干磨，甚至把波紋管拉裂，靜環(huán)脫離防轉銷發(fā)生轉動，動靜環(huán)崩裂，最終導致密封失效。六、機械密封的使用蘊肢屏皂腸笆笆侶乙啼嘗漏臍瘁斂皿數動酋識渴輾碘騾名關刑怎罪崎溝爵機械密封基礎知識機械密封基礎知識（三）裝有機械密封的設備啟動、操作和使用

正確576、按產品安裝說明書，確認機械密封的壓縮量等安裝尺寸。

7、單彈簧傳動的機械密封，確認彈簧旋向正確，一般從靜止環(huán)端看，軸轉向為順時針時，應為右旋彈簧。反之則為左旋彈簧8、全面檢查機械密封、附屬裝置和管線安裝是否齊全，是否符合技術要求。

9、機械密封啟動前進行靜壓試驗，檢查機械密封是否有泄漏現象。若泄漏較多，應查清原因設法消除。一般靜壓試驗壓力用2~3公斤/平方厘米。

10、啟動前對于輸送凝固的介質時，應用蒸氣將密封腔加熱使介質熔化。啟動前必須盤車，以防止突然啟動而造成軟環(huán)碎裂。

12、熱油泵開啟前必須預熱，升溫或降溫速度不大于50℃/h，避免軸與泵殼受熱不均勻，受熱膨脹不同步，造成密封損壞。特別是長軸雙支承熱油泵。13、對于利用外封油系統的機械密封，開泵時應先啟動封油系統；停泵后再停止封油系統。

14、熱油泵停運后不能馬上停止封油及端面密封的冷卻水，應待端面密封處油溫降到80度以下時，才可以停止冷卻水，以免損壞密封零件。15、啟動前，點動設備確認轉向正確。

六、機械密封的使用黔希喚銷蟻捷捕振角肝掙渤掣垛錦樁播盛勻堪坊嘆垂諺這令棒蔗藏芝膽賽機械密封基礎知識機械密封基礎知識6、按產品安裝說明書，確認機械密封的壓縮量等安裝58

（16）泵啟動后若有輕微泄漏現象，應觀察一段時間。如連續(xù)運行4小時，泄漏量仍不減小，則應停泵檢查。

（17）泵的操作壓力應平穩(wěn)，壓力波動不大于1公斤/平方厘米。

（18）泵在運轉中，應避免發(fā)生抽空現象，以免造成密封面干摩擦及密封破壞。

（19）密封情況要經常檢查。運轉中，當其泄漏超過標準時，重質油不大于5滴/分，輕質油不大于10滴/分，如2-3日內仍無好轉趨勢，則應停泵檢查密封。

（四）機械密封的檢修

機械密封的檢修無須特別的工具和材料，一般來說檢修機械密封須備有如下工具和材料：

1、白布和軟紙：在機械密封的檢修和安裝過程中，干凈是一個最基本的也是最關鍵的條件，檢修機械密封時，一般不允許帶手套作業(yè)。

2、干凈的潤滑油：機械密封的所有輔助密封，與之接觸部位均有一薄層油膜，因此安裝輔助密封時需在輔助密封上涂上薄薄的一層干凈的潤滑油。選用的潤滑油應與介質或密封液相溶，但不能溶解輔助密封材質，所有與軸或軸套接觸的部件，安裝時最好也涂上少量的潤滑油。

3、研磨機或研磨平板及研磨用的金剛砂磨料。

4、緊固定位螺絲用的內六角扳手。一般機構密封用的定位螺絲均為不銹鋼材質，不合適的工具有可能損壞螺絲，從而不能很好地緊固動環(huán)座。

六、機械密封的使用牟脾氣矚哎晦舵愁狼無憐擋待湛侶豹綏續(xù)隧服馱宣腔目沫懾見怕迸宰棕吝機械密封基礎知識機械密封基礎知識（16）泵啟動后若有輕微泄漏現象，應觀察一段59

（五）拆裝及檢修注意事項

1、要十分注意避免安裝中所產生的安裝偏差，（1）上緊壓蓋應在聯軸器找正后進行，螺栓應均勻上緊，防止壓蓋端面偏斜。（2）檢查壓蓋與軸或軸套外徑的配合間隙（即同心度），四周要均勻。

2、彈簧壓縮量要按規(guī)定進行，不允許有過大或過小現象，要求誤差1.00毫米。過大會增加端面比壓，加速端面磨損。過小會造成比壓不足而不能起到密封作用。

3、旋轉型密封.動環(huán)安裝后應保證能在軸上靈活移動，將動環(huán)壓向彈簧后應能自動彈回來。

4、在拆卸機械密封時要仔細，嚴禁動用手錘和扁鏟，以免損壞密封元件?？勺鲆粚︿摻z勾子，伸入傳動座缺口處，將密封裝置拉出。如果結垢拆卸不下時，應清洗干凈后再進行拆卸。

5、如果在泵兩端都用機械密封時，在裝配，拆卸過程中互相照顧，防止顧此失彼。

6、對運行過的機械密封，凡有壓蓋松動使密封發(fā)生移動的情況，則動靜環(huán)零件必須更換，不應重新上緊繼續(xù)使用。因為這樣移動后，摩擦副原來運轉軌跡會發(fā)生變動，接觸面的密封性就很容易遭到破壞。7、安裝后用手盤動轉軸、轉軸應無輕重感覺；

六、機械密封的使用俺灼寨第擱怎獎阮論辛徒箱顧蛹于矮串張緝柯注撓臂膀烯疵些珍抗肺吼藤機械密封基礎知識機械密封基礎知識（五）拆裝及檢修注意事項

1、要十分注意避免安裝中所60（一）機械密封主密封點的密封原理

動環(huán)與靜環(huán)之間的密封：是靠彈性元件（彈簧、波紋管等）和密封液體壓力在相對運動的動環(huán)和靜環(huán)的接觸面（端面）上產生一適當的壓緊力（比壓）使兩個光潔、平直的端面緊密貼合；端面間維持一層極薄的液體膜而達到密封的作用。這層膜具有液體動壓力與靜壓力，它起著平衡壓力和潤滑端面的作用。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造完美貼合和使比壓均勻的條件，這是相對旋轉密封。（二）機械密封泄漏點目前機械密封在泵類產品中的應用非常廣泛，而隨著產品技術水平的提高和節(jié)約能源的要求，機械密封的應用前景將更加廣泛。機械密封的密封效果將直接影響整機的運行，尤其是在石油化工領域內，因存在易燃、易爆、易揮發(fā)、劇毒等介質，機械密封出現泄漏，將嚴重影響生產正常進行，嚴重的還將出現重大安全事故。七、機械密封的失效分析塢銑勾哪固俱細壽粒捻霓跡付駐吁朝檻瞎鴦勺棋盜投債秦倍錦倡描座竿美機械密封基礎知識機械密封基礎知識（一）機械密封主密封點的密封原理

動環(huán)與靜環(huán)之間的61

機械密封種類繁多，型號各異，但泄漏點主要有六處：

1、動、靜環(huán)間泄漏；2、軸套與軸間的泄漏；

3、動環(huán)與軸套間的泄漏；

4、靜環(huán)與靜環(huán)座間的泄漏；

5、密封壓蓋與泵體間的泄漏；6、動、靜環(huán)鑲嵌結構配合處泄漏。

一般來說，軸套外伸的軸間、密封壓蓋與泵體間的泄漏比較容易發(fā)現和解決，但需細致觀察，特別是當工作介質為液化氣體或高壓、有毒有害氣體時，相對困難些。其余的泄漏直觀上很難辯別和判斷，須在長期管理、維修實踐的基礎上，對泄漏癥狀進行觀察、分析、研判，才能得出正確結論。七、機械密封的失效分析境禮慮屋盔歸檸積火陸蔭星燕唯熊京閨鐘楔時亞雅士茄謾堂北醚傀膘舍諺機械密封基礎知識機械密封基礎知識機械密封種類繁多，型號各異，但泄漏點主要有六處：

1、62

（三）故障檢查

1、收集整套密封元件。

2、檢查磨損痕跡

（1）磨痕變寬：表明電機與泵嚴重不對中：

原因：（a）軸承損壞

（b）軸抖動或軸變形

（c）軸彎曲

（d）泵氣蝕產生振動。（e）聯軸器未對中

（f）管線應力

（g）密封靜壞傾斜。

（2）磨痕變窄：表明密封超壓，密封設計有誤，選高壓或高溫機封。

（3）無磨痕：可能是靜環(huán)與動環(huán)一起旋轉。

（4）無磨痕但有亮點：超壓或表面粗糙或是壓蓋壓不均勻。

3、檢查密封面

(1)斷裂：一般發(fā)生在陶瓷環(huán)上.高溫拒用陶瓷（150°C）

（2）硬密封面深痕:因為固體顆粒會埋入軟密封面內并生成磨削性結晶體磨削硬密封面。

4、傳動件磨損：軸套傳動鍵的磨損。

5、檢查彈性元件

（1）彈簧和波紋管斷裂。七、機械密封的失效分析漂膩足兜泛率吧渦徹褥政缽妓額攙女遷行旭膩鹽風踏銘掛棠常兇乘劣橇督機械密封基礎知識機械密封基礎知識

（三）故障檢查

七、機械密封的失效分析漂膩足兜泛率吧渦徹63

（2）彈簧卡住。

（3）

彈性體斷裂、硬化或損壞。

6、檢查磨擦碰撞情況。

（四）故障分析和判斷

機械密封開始出現大量泄漏，說明密封已經失效。常見的非正常失效原因一般有以下幾點：

1、在安裝之間，選用的密封部件有問題。這包括部件未處理干凈，部件有破損（劃痕或裂縫）或是其它原因。

2、密封安裝不正確，這主要指密封定位設置不正確。

3、密封選用不正確，包括密封主體或密封環(huán)材質選用不當，設計時沒有綜合考慮好壓力、溫度、轉速以及流體特性等各方面的因素。

4、操作失誤。設備啟動時密封液的壓力不足、密封干運轉或是密封輔助系統未投入運行。

5、密封腔有雜物。有可能是安裝時帶進去雜物或是輔助系統處理不干凈。

6、設備本身運轉不良導致密封失效。軸的串量、擺動或是振動過大。

機械密封一旦出現故障泄漏時，不能立即停車檢修，當設備還在運轉時，相關人員就應立即到現場進行檢查，仔細觀察設備的工況，輔助系統七、機械密封的失效分析涂淫雀潭腕質芯竟殖埔動艙悍纜傈敵襟澳墩浸型紗材侮潮橋誣底壕嗣蚜虛機械密封基礎知識機械密封基礎知識（2）彈簧卡住。

（3）

彈性體斷裂64的壓力流量，泄漏部位以及設備振動情況等各方面因素，以便于分析失效的原因。

（五）典型泄漏原因分析及判斷

1．安裝靜試時泄漏。a)機械密封安裝調試好后，一般要進行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題；b)泄漏量較大時，則表明動、靜環(huán)摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎上，再手動盤車觀察，若泄漏量無明顯變化則靜、動環(huán)密封圈有問題；c)如盤車時泄漏量有明顯變化則可斷定是動、靜環(huán)摩擦副存在問題；d)如泄漏介質沿軸向噴射，則動環(huán)密封圈存在問題居多，泄漏介質向四周噴射或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。e）其它原因：動、靜環(huán)V形密封圈方向裝反，或安裝時反邊；緊定螺釘未擰緊，彈簧座后退。軸套處泄漏，密封圈未裝或壓緊不夠；如用手轉動軸泄漏方向性則有如下原因：彈簧力不均勻，單彈簧不垂直，多彈簧長短不一或個數少；密封腔端面與軸垂直不夠。此外，泄漏通道也可同時存在，但一般有主次區(qū)別，只要觀察細致，熟悉結構，一定能正確判斷。

七、機械密封的失效分析退帶積城抑提鳥皿密焊挎外蛻瘩引鍛黍綸侯錨嘲懦賬財徐喲持盡躺夫葉朋機械密封基礎知識機械密封基礎知識的壓力流量，泄漏部位以及設備振動情況等各方面因素，以便于分析65

2、試運轉時出現的泄漏。泵用機械密封經過靜試后，運轉時高速旋轉產生的離心力，會抑制介質的泄漏。因此，試運轉時機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有：

a)操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異?，F象，引起較大的軸向力，使動、靜環(huán)接觸面分離；

b)對安裝機械密封時壓縮量過大，導致摩擦副端面嚴重磨損、擦傷；

c)動環(huán)密封圈過緊，彈簧無法調整動環(huán)的軸向浮動量；

d)靜環(huán)密封圈過松，當動環(huán)軸向浮動時，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；

e)工作介質中有顆粒狀物質，運轉中進人摩擦副，探傷動、靜環(huán)密封端面；

f)設計選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質冷縮性較大等。上述現象在試運轉中經常出現，有時可以通過適當調整靜環(huán)座等予以消除，但多數需要重新拆裝，更換密封。3．正常運轉中突然泄漏。離心泵在運轉中突然泄漏少數是因正常磨損或已達到使用壽命，而大多數是由于工況變化較大或操作、維護不當引起的。

a)抽空、氣蝕或較長時間憋壓，導致密封破壞；

七、機械密封的失效分析婪稗吏絨蛋抖贛位夸抱躇開乃語邵柜賒廂燎左范讒慨脅樹卯誹賢癢爹詛耙機械密封基礎知識機械密封基礎知識2、試運轉時出現的泄漏。七、機械密封的失效分析婪稗66

b)對泵實際輸出量偏小，大量介質泵內循環(huán)，熱量積聚，引起介質氣化，導致密封失效；

c)回流量偏大，導致吸人管側容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，損壞密封；

d)對較長時間停運，重新起動時沒有手動盤車，摩擦副因粘連而扯壞密封面；

e)介質中腐蝕性、聚合性、結膠性物質增多；

f)環(huán)境溫度急劇變化；

g)工況頻繁變化或調整；

h)突然停電或故障停機等。離心泵在正常運轉中突然泄漏，如不能及時發(fā)現，往往會釀成較大事故或損失，須予以重視并采取有效措施。

4、周期性或陣發(fā)性泄漏

a.轉子組件軸向竄動量太大。

b.轉子組件周期性振動。

c.密封腔內壓力經常大幅度變化。5.停泵一段時間再開動時發(fā)生泄漏

摩擦副附近介質的凝固、結晶，摩擦副上有水垢；彈簧銹蝕、堵塞而喪失彈性，均可引起泵重新開動時發(fā)生泄漏。七、機械密封的失效分析站竊唯腰太域猶嗣抒朵旦拾詠蜒亥張岡磚毆雷殘璃泅悄龜患染筐繕仕估踢機械密封基礎知識機械密封基礎知識b)對泵實際輸出量偏小，大量介質泵內循環(huán)，熱量積67

（六）其它引起密封失效的原因

1.腐蝕失效

機械密封因腐蝕引起的失效為數不少，常見的腐蝕類型有如下幾種。

（1）表面腐蝕

由于腐蝕介質的侵蝕作用，機械密封件會發(fā)生表面腐蝕，嚴重時也可發(fā)生腐蝕穿孔，彈簧件更為明顯，采用不銹鋼材料，可減輕表面腐蝕。

（2）點腐蝕

彈簧套常出現大面積點蝕或區(qū)域性點蝕，有的導致穿孔，此類局部腐蝕對密封使用尚不會造成很嚴重的后果，不過大修時也應予更換。

（3）晶間腐蝕

碳化鎢環(huán)不銹鋼環(huán)座以銅焊連接，使用中不銹鋼座易發(fā)生晶間腐蝕，為克服敏化的影響，不銹鋼應進行固溶處理。

（4）應力腐蝕破裂

金屬焊接波紋管、彈簧等在應力與介質腐蝕的共同作用下，往往會發(fā)生斷裂，由于彈簧的突然斷裂而使密封失效，一般采用加大彈簧絲徑加以解決。

（5）縫隙腐蝕七、機械密封的失效分析廢世泌釁回紹壽軀燙煌誣熙懂陋軀炬翔螢構在矚挨疏筏毅烷狽雜涕房朵鋅機械密封基礎知識機械密封基礎知識（六）其它引起密封失效的原因

七、機械密封的失效分析68

動環(huán)的內孔與軸套表面之間、螺釘與螺孔之間，O形環(huán)與軸套之間，由于間隙內外介質濃度之差而導致縫隙腐蝕，此外陶瓷鑲環(huán)與金屬環(huán)座間也會發(fā)生縫隙腐蝕，一般在軸套表面噴涂陶瓷，鑲環(huán)處表面涂以黏結劑以減輕縫隙腐蝕。

（6）電化學腐蝕

異種金屬在介質中往往引起電化學腐蝕，它使鑲環(huán)松動，影響密封，一般亦采取在鑲接處涂黏結劑的辦法予以克服。(7)石墨環(huán)腐蝕。

用樹脂浸漬的不透性石墨環(huán)，它的腐蝕有三個原因：一是當端面過熱，溫度大于180oC時，浸漬的樹脂要折離石墨環(huán)，使環(huán)耐磨性下降；二是浸漬的樹脂若選擇不當，就會在介質中發(fā)生化學變化，也使耐磨性下降；三是樹脂浸漬深度不夠，當磨去浸漬層后，耐磨性下降。所以密封冷卻系統的建立，選擇耐蝕的浸漬樹脂，采用高壓浸漬，增加浸漬深度是非常必要的。

(8)石墨環(huán)的氧化。

在氧化性的介質中，端面在干摩擦或冷卻不良時，產生350～40o℃

的溫度能使石墨環(huán)與氧發(fā)生反應，產生CO，氣體，可使端面變粗糙，甚至破裂。非金屬環(huán)在化學介質和應力的同時作用下，也會破裂。七、機械密封的失效分析輥氧滔燙七尿涉蠱智后棺蘇衣疚匙路翅翔占鉸墜改胎渣抨炬饅侈負甭刀奎機械密封基礎知識機械密封基礎知識

動環(huán)的內孔與軸套表面之間、螺釘與螺孔之間，O形環(huán)與69

2.熱損失效

（1）熱裂

如密封面處于干摩擦、冷卻突然中斷、雜質進入密封面、抽空等，會導致環(huán)表面出現徑向裂紋，從而使對偶環(huán)急劇磨損，密封面泄漏迅速增加。碳化鎢環(huán)熱裂現象較常見。

（2）發(fā)泡、炭化

使用中如石墨環(huán)超過許用溫度，則其表面會析出樹脂，摩擦面附近樹脂會發(fā)生炭化，當有黏結劑時，又會發(fā)泡軟化，使密封面泄漏量增加，密封失效。

（3）老化、龜裂、溶脹

橡膠超過許用溫度繼續(xù)使用，將迅速老化、龜裂、變硬失彈。如是有機介質則溶脹失彈，這些均導致密封失效。

凡因熱損引起密封失效，關鍵在于盡量降低摩擦熱，改善散熱，使密封面處不發(fā)生溫度劇變。

3.磨損失效

摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因數大、端面比壓（包括彈簧比壓）過大、密封面進入固體顆粒等均會使密封面磨損過快而引起密封失效。采用平衡型機械密封以減少端面比壓及安裝中適當減少彈簧壓力，有利克服因磨損引起的失效，此外，選用良好的摩擦副材料可以減輕七、機械密封的失效分析負囂仗邏初御揪鴦僚占鎬席錢妻過硅癰妒狐報尖手碑貨練棗花蝸蜜誡皂廓機械密封基礎知識機械密封基礎知識2.熱損失效

（1）熱裂

如密封面處于干摩擦、冷70

磨損。按耐磨次序材料排列為碳化鎢-碳石墨、硬質合金-碳石墨、陶瓷（氧化鋁）-碳石墨、噴涂陶瓷-碳石墨、氧化硅陶瓷-碳石墨、高速鋼-碳石墨、堆焊硬質合金-碳石墨。4.設備或缺陷a)軸向力偏大

機械密封在使用過程中是不能夠承受軸向力的，若存在軸向力，對機械密封的影響是嚴重的。

有時由于泵的軸向力平衡機構設計的不合理及制造、安裝、使用等方面的原因，造成軸向力沒有被平衡掉。機械密封承受一個軸向力，運轉時密封壓蓋溫度將偏高，對于聚丙烯類的介質，在高溫下會被熔融，因此泵啟動后很快就失去密封效果，泵靜止時則密封端面出現間斷的噴漏現象。b)泵軸的撓度偏大

機械密封又稱端面密封，是一種旋轉軸向的接觸式動密封，它是在流體介質和彈性元件的作用下，兩個垂直于軸心線的密封端面緊密貼合、相對旋轉，從而達到密封效果，因此要求兩個密封之間要受力均勻。c)泵汽蝕的原因

由于裝置系統操作不合理以及泵進口汽蝕性能不好、泵的轉速偏高，在泵的入口處發(fā)生局部汽蝕，汽蝕發(fā)生后，水中會有氣泡，它一方面會沖擊機械密封面的外表面，使其表面出現破損；

另一方面會使動靜環(huán)的吻合面的流動膜中也含有氣泡，不能形成穩(wěn)定的流動膜，造成動靜環(huán)的吻合面的干摩擦，使機械密封裝置損壞。七、機械密封的失效分析虱鮑燈盤抉孜駁此艷埂蠶馬綿轍煞斷恢遇巢韋淌可徹粱孽止僑北識商賣勛機械密封基礎知識機械密封基礎知識磨損。按耐磨次序材料排列為碳化鎢-碳石墨、硬質合71

（七）部分故障解決措施1、動、靜環(huán)摩擦面上出現劃痕和不平整時，可進行重新研磨、拋光修復。

2、當出現下述情況時須更換新件：動、靜環(huán)摩擦面上出現裂紋或磨損嚴重；彈簧銹蝕、斷裂或彈力不足；軸套磨損較大或出現溝痕；O形密封環(huán)每次檢修都應該更換

3、轉子組件軸向竄動量太大。處理方法：調整推力軸承，使軸的竄動量不大于0.25mm。

4、轉子組件周期性振動。處理方法：找出原因并予以消除。

5、密封腔內壓力經常大幅度變化。處理方法：穩(wěn)定工藝條件6、消除泵進口汽蝕的措施

(1)

提高泵的汽蝕性能水平，滿足現場裝置的汽蝕性能的要求。

(2)

現場試驗裝置的要求要與泵汽蝕性能水平匹配。

(3)

現場安裝和工況調節(jié)要給泵創(chuàng)造有利的條件。7、消除泵振動的措施七、機械密封的失效分析訟刮即竭映價矗潭慣靛貨則佩跪萍瓊群唾柄旨萍酒辭草那鴿瞳央敲肇姿促機械密封基礎知識機械密封基礎知識（七）部分故障解決措施七、機械密封的失效分析訟刮即竭映價矗72

(3)

泵、電機、底座、現場管路等輔助設備在現場安裝時，要嚴格把關，消除振動源。

(4)

現場生產、操作、維修、調節(jié)時，嚴格把關，消除振動源。（八）機械密封檢修中的幾個誤區(qū)

1．彈簧壓縮量越大密封效果越好。其實不然，彈簧壓縮量過大，可導致摩擦副急劇磨損，瞬間燒損；過度的壓縮使彈簧失去調節(jié)動環(huán)端面的能力，導致密封失效。

2．動環(huán)密封圈越緊越好。其實動環(huán)密封圈過緊有害無益。一是加劇密封圈與軸套間的磨損，過早泄漏；二是增大了動環(huán)軸向調整、移動的阻力，在工況變化頻繁時無法適時進行調整；三是彈簧過度疲勞易損壞；四是使動環(huán)密封圈變形，影響密封效果。

3．靜環(huán)密封圈越緊越好。靜環(huán)密封圈基本處于靜止狀態(tài)，相對較緊密封效果會好些，但過緊也是有害的。一是引起靜環(huán)密封因過度變形，影響密封效果；二是靜環(huán)材質以石墨居多，一般較脆，過度受力極易引起碎裂；三是安裝、拆卸困難，極易損壞靜環(huán)。

七、機械密封的失效分析任梆猾芳筍二判葦壽井搽澄龍稗懊姬烽羨康角根丑疹酣軟漳蝶彭酪覽秤豢機械密封基礎知識機械密封基礎知識(3)

泵、電機、底座、現場管路等輔助設備在現場安73

4．葉輪鎖