密封是防止气体、液体或者固体的泄漏与组织外部颗粒、流体进入密闭空间或管道系统的功用。能起密封作用的零部件称为密封件。较为复杂的密封连接称之为密封结构或密封装置。
密封装置广泛地用于工业、农业、国防和人们的日常生活之中。现代化工、石油、航天、原子能及深海技术的迅速发展对设备的密封提出越来越高的要求。密封失效可能是造成能源和材料资源的浪费、环境的污染,甚至设备的报废和人员的伤亡,由于泄漏而造成的事故有很多。流体密封是一个复杂而较难解决的问题,密封的可靠性不仅与所采用的密封材质和密封元件有关,而且与连接结构形式、介质特性、工况条件等诸多因素有关。
锅炉给水泵在输送高温高压水时常选择机械密封的方式防止其泄漏,而渗漏造成的机械事故占锅炉给水泵全部维修量的50%左右,可见,机械密封的可靠性对锅炉给水泵的运行和使用寿命的延长具有至关重要的作用。机械密封一般由旋动环、静止环、密封圈或密封垫等辅助元件以及弹性补偿元件等几部分组成。其工作原理是将一对垂直于旋转轴线的端面相互贴合且相对转动,并使端面间维持一层极薄的液膜,在辅助密封的配合下,使端面受到介质流体压力与补偿机械弹力的作用,保持紧密的贴合度以达到密封的目的。
锅炉给水泵机械密封漏水原因主要有:
(1)安装过紧
观察机械密封的动静环平面,若有严重烧焦,平面发黑很深的痕迹,密封橡胶变硬或失去弹性等现象,这都是由于安装过紧造成的。
处理办法:调整安装高度,叶轮安装后,用螺丝刀拔动弹簧,弹簧有较强的张力,松开后即复位,有2-4MM的移动距离即可。
(2)安装过松
观察机封动、静环平面,其表面有一层很薄的水垢(能够擦去),且表面基本无磨损,这是弹簧失去弹性及装配不良造成的,或是由电机轴向窜动造成的。
(3)生产环节中的漏水现象
例如泵盖静环室造成。静环室内孔加工尺寸误差大,表面毛糙。表现的现象为从轴向喷水,静环与内孔之间存在间隙,或者内孔粗糙,静环跟转,橡胶磨损。
(4)使用环节中的漏水现象
1.压力造成渗漏
使用中当密封腔内压力>3MPa时,可能导致端面比压过大,液膜难以成,密封端面磨损严重,发热量增多,造成密封面热变形。而泵在启动、停机过程中,由于泵进口堵塞,抽送介质中含有气体等原因,可能使密封腔出现负压,继而引起密封端面干摩擦,内装式机械密封会产生漏水现象。
2.介质问题
首先,由于密封圈等辅助元件常采用不耐酸碱和高温的有机材料,当介质中含有弱酸、弱碱时,长期的使用会使其失去弹性甚至腐烂;而介质中出现固体颗粒等物质时,也会划伤端面造成磨损,同时水垢、油污等也可能在轴表面造成堆积。此外,水温超标也是导致机械密封性能下降的主要原因,因此当热交换器的冷却能力不足时,密封的使用寿命常会大大缩短。(欢迎关注:泵管家)
3.旋动环和静止环疲劳损坏
给锅炉给水泵轴线不一致或者轴承间隙调整不当都会引起给锅炉给水泵的振动,而振动会导致机械密封组件中的动静部分发生摩擦,即使其接触面的水膜发生破坏,导致其失去水膜润滑而损坏。
4.生产管理缺失
机组工作中未按操作规程进行,开停机不当或人为操作错误导致供电波动使锅炉给水泵倒转等都可能引起密封发生泄漏。
5.缺水运行造成干磨损坏
这种现象多见于底阀式安装形式进口处负压,进水管有空气,泵腔内有空气,泵开机后,机封的磨擦高速运转时产生高温,无法得到冷却,检查机封,弹簧张力正常,摩擦面烧焦发黑,橡胶变硬开裂。处理办法:排尽管道及泵腔内空气或更换机械密封。
6.有气体
主要产生于热锅炉给水泵。由于介质是热水,水温过高产生蒸汽,管道内的汽体进入泵腔内高处,这部分的汽体无法排除,从而造成缺水运行,机封干磨失效。
7.机械密封胶失效
机械密封胶失效的原因:橡胶件老橡胶件的老化、变形,主要是热锅炉给水泵中的化、变形。机械密封胶失效表现的现象为水温过高,介质溶解橡胶。从外观上看橡胶件表面疏松、毛糙,失去弹性,从而使橡胶失效。