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高温水泵机械密封失效的分析及解决措施

2020-09-24

高温水泵机械密封在运行过程中经常泄漏,导致机械密封失效。从机械密封材料的选择,端面压力,冷却水水质等方面分析了高温水泵机械密封的失效原因,提出了延长机械密封使用寿命的解决方案。高温水泵机械密封的故障分析如下:

(1)动环的密封面严重磨损,这可能是由于端面的比压力PC过高所致, PCV值超过允许值[PCV]。当机械密封结构恒定且密封介质压力恒定时,只有弹簧比压力PSP才能确定端面比压力PC。因此,密封端面的较高比压力可能导致密封表面磨损的原因之一。 

(2)冷却水室严重淤积,冷却水不足,甚至无法冷却,密封面之间的液膜汽化,导致密封面变质和辅助密封圈老化。结垢的形成是加热后原水温度升高,加热到约80度时可溶性Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2开始沉淀,Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2沉淀在内壁上形成水垢。 

 高温水泵机械密封失效的分析及解决措施

(3)当密封腔的温度过高时,动环的密封环与轴套一起被热软化,导致可动环无法沿轴向自由浮动,从而补偿活动环的磨损或位移。这是导致轴密封件大量泄漏导致飞溅的主要原因。

高温水泵机械密封失效的改进措施:动环由氧化铝陶瓷制成,具有较高的硬度和耐磨性,但耐热冲击性和脆性较差。如果泵体振动或转子轴向移动,则经常会引起密封面裂纹;另外,密封面的温差大也容易引起应力集中和密封面开裂。因此,动环由硬质合金YG6制成,具有很高的韧性和刚度,以及良好的耐磨性。适用于密封高温水介质,对动环座进行后处理并镶嵌动环。为了保证密封性能,在对辅助密封环进行故障分析的基础上,辅助密封环需要具有良好的弹性和耐高温性,动环密封环采用O型氟橡胶密封环。由于碳石墨具有良好的自润滑性能和高温操作能力,因此静态密封表面仍保留有碳石墨,并且静态密封环也同意使用氟橡胶。

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