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密封故障分析

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一、机械密封故障分析

1、温度升高造成的故障
       对于机械密封来说,温度的升高会造成故障,由于温度升高,造成机械密封端面润滑膜的汽化,使两端面出现干摩擦,由于产生的摩擦热量大,使得磨损加剧和造成热应力裂纹而使密封动静环断裂甚至碎裂。由于温度升高摩擦副浸渍物流出,使及摩擦副粘连,这时温度可能超过材料的极限使用温度导致不允许有的热变形,在突然载荷下也可能产生热应力裂纹造成密封故障以至密封失效。另外,温度的升高也可能使热镶环掉片或造成间隙值超过辅助密封圈的允许值。在这种情况下,内压会把密封圈从间隙挤出造成故障。温度的升高也能造成沉淀积沉而妨碍密封工作。高压锅炉给水泵所用介质是工业清水,采用的机械密封是831机械密封,密封腔内温度最高为180℃,所以在使用时温度不可过高。如果使用介质温度超过该极限温度,要采取适当的措施对密封腔加以冷却,以保证机械密封的正常使用,免出故障。

2、动环炸裂、静环严重磨损造成的故障   
       高压锅炉给水泵用平衡型机械密封一般都装设冷却循环系统,以保证密封腔的温度,满足机械密封可靠使用。冷却循环系统上装有冷却器和过滤器,冷却器的作用是给水泵腔内热介质经过冷却器后降温,再循环到密封腔内。过滤器的使用是过滤循环的介质中的杂质,如果过滤器堵塞或系统管路泄漏或切换控制阀失灵,都会使密封腔内瞬间断水或时断时通,这时密封端面得不到良好的冷却、冲洗、形成温差,造成密封环的炸裂,使静环严重磨损,使密封泄漏造成故障。所以使用时要经常检查系统管路,过滤器要经常清洗,以防堵塞换热器要充分排气或在系统中装设报警器等,已达到及时排除故障延长机械密封的使用寿命。

3、辅助密封圈的损坏造成的故障
       机械密封除了端面密封外,在和轴接触的部位和压盖接触的部位,使用辅助密封O型圈、V型密封圈及U型密封圈等来解决静密封问题。高压锅炉给水泵采用平衡型机械密封的静密封,采用的是O型密封圈,其材料为橡胶制品,如果O型密封圈损坏,也造成故障产生少量泄漏,这时解决的方法是更换O型密封圈,以防泄漏的产生,根据我们多面工作经验一般O型密封圈产生故障有以下几个原因。
       3.1 泵装配机械密封时,由于尺寸问题、倒角问题或工作不慎将O型圈卡坏,在U型密封圈断面直径的方向或轴向都可能发生卡坏现象,造成密封泄漏。
       3.2 O型密封胶圈本身有缺陷也是造成故障原因,如O型密封圈制造时尺寸不合适,相对过盈量大,断面直径有缺肉现象,压模时由于模具直径磨损造成开模处有飞边问题都可能发生密封泄漏。
       3.3 O型密封圈的材料不当,如泵温度较高而采用了不耐高温的橡胶圈,使用中产生橡胶老化,造成静密封故障。   
       上述现象采取的办法是提高装配质量,加强装配责任心,认真装配,避免将O型密封圈卡坏。另外,提高O型圈的本身质量,对有缺陷的O型圈和材料使用不当的要认真把好质量关防止问题的发生。

4、用户由于使用不当造成的故障
       高压锅炉给水泵在使用中是有一定的使用技术要求的,如果不按制造厂的技术要求,使用则要产生故障。
       4.1 如在泵安装时,不能按安装使用说明书正确安装,致使泵产生振动,使泵内机械密封端面贴合不够好,或使端面打开产生故障,使密封泄漏。
       4.2 泵运行时由于排气不充分或其他原因使密封腔内存有气体,运行时在密封腔内压的作用下,使摩擦副瞬间托开造成密封漏水故障。
       4.3 循环系统清洗不干净或过滤不清洁、水质差、有异物、淤泥等,使摩擦面磨损严重也可造成故障。如安徽淮南电厂,由于水质太差、冷却循环不好、换热性能下降。
       4.4 另外在泵运行时由于突然的压力波动,产生脉冲压力或频繁的启动都可能使传动部位,防转部位的薄弱环节产生破坏,造成机械密封故障。所以用户使用高压锅炉给水泵时首先要解决电厂工艺流程的正确性,在工艺流程运行时尽量减少压力波动,减少频繁启动的次数。另外,在机械密封的设计中要考虑磨损力矩从动环传递到轴上和从静环传递到泵定子上时以及启动力从轴上传递到动环上的传动系统时的强度计算和选择避免产生以上出现的问题。

二、有效排除故障的措施

       故障排除的办法有许多,下面列举几个常规方法,以供参考。
       1、在泵运行时必须监测机械密封冲洗水回水温升,正常运行在40℃~50℃为最佳,当温度超过85℃时报警,当温度超过90℃时跳闸。
       2、改善水质。用户使用泵时,水质一定要按泵和机械密封使用要求执行。必要时可增加粗滤网进行粗滤,改善水质避免故障发生。
       3、对于密封循环系统要定时拆洗、清理污垢和杂质,特别是磁性过滤器必须定时切换清洗,以防污物堵塞过滤网,产生密封腔内断水,造成动环裂碎,产生故障。
       4、在泵运转操作前一定要按使用说明书操作,做好排气,先给密封冷却水后再启动给水泵。反之操作由于先启动后给密封冷却水容易造成密封动静环炸裂。
       5、用户在小修期,更换机械密封时要注意,清洗密封各个零件,检查摩擦面,不可有划伤,橡胶O型圈是否有缺陷,确实没有问题方可安装。

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