? ? ? ?高溫高壓鍋爐加水泵機械密封是否正常直接關(guān)系到設備的穩定安全運行,當設備發(fā)生故障時(shí),我們有必要引起足夠重視,一方面要在運行中加強監控,及時(shí)發(fā)現異常情況,并采取有效措施,防止事故的擴大,另一方面,對設備缺陷嚴重的、泄漏量大的、得不到有效解決的,就必須及時(shí)停機、進(jìn)行更換,以確保設備故障不發(fā)展、不衍生。

? ? ? ?本機組鍋爐加水泵機械密封在機組啟動(dòng)后前后兩次發(fā)生泄漏,并隨著(zhù)機組參數增大,泄漏量也隨之增加,其泄漏主要發(fā)生在為動(dòng)、靜環(huán)間密封之間,后均進(jìn)行停機解體檢查,并進(jìn)行更換機械密封。

? ? ? ?①第一次給水泵停機隔離,進(jìn)行解體,發(fā)現動(dòng)靜環(huán)之間的密封面已破壞,并在內部腔室發(fā)現鐵粒雜質(zhì),進(jìn)行更換。分析認為原因如下：

? ? ? ?1)泵組進(jìn)出口管道沖洗:由于濾網(wǎng)后不參加沖洗,其雜質(zhì)本身就在管道內部,在泵組啟動(dòng)后,進(jìn)入機械密封腔室,導致密封面磨損破壞。

? ? ? ?2)泵體內部本身就存在雜質(zhì),泵組啟動(dòng)后,進(jìn)入機械密封腔室,導致密封面磨損破壞。

? ? ? ?②第二次:給水泵停機隔離,進(jìn)行解體,解體檢查動(dòng)靜環(huán)之間的密封面,其接觸面基本良好,后對動(dòng)環(huán)壓板測量,發(fā)現其已產(chǎn)生塑性變形,據此可判斷:由于動(dòng)環(huán)壓板變形,導致動(dòng)環(huán)緊力不足而松動(dòng),從而發(fā)生密封泄漏。

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? ? ? 高溫高壓鍋爐加水泵機械密封泄漏失效原因分析與判斷

? ? ? ?1、泄漏主要發(fā)生的部位

? ? ? ?①軸與軸套之間的密封裝配結合面。

? ? ? ?②軸套與動(dòng)環(huán)之間的密封裝配結合面。

? ? ? ?③靜環(huán)與動(dòng)環(huán)之間密封裝配結合面。

? ? ? ?④靜環(huán)座與對靜環(huán)之間的密封裝配結合面。

? ? ? ?⑤泵體與密封端蓋之間的密封裝配結合面。

? ? ? ?2、機械密封失效導致泄漏原因

? ? ? ?1）端面潤滑膜破壞失效

? ? ? ?①端面密封載荷過(guò)大從而使密封腔室缺少潤滑介質(zhì),此時(shí)啟動(dòng)泵密封端面產(chǎn)生干摩擦。

? ? ? ?②介質(zhì)溫度偏高,其壓力變化過(guò)程中的突低于其對應飽和蒸汽壓力,從而使端面的液膜發(fā)生閃蒸現象,導致缺失潤滑,產(chǎn)生干摩擦。

? ? ? ?③冷卻水突然中斷,使端面液膜破壞,產(chǎn)生干摩擦。

? ? ? ?2）設備腐蝕或選型不符造成的失效

? ? ? ?①密封面點(diǎn)蝕、蝕透等。

? ? ? ?②不銹鋼部套件的晶間腐蝕

? ? ? ?③金屬波紋管、彈簧等的破裂。

? ? ? ?④摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系數大、彈簧比壓過(guò)大等。

? ? ? ?3）部套件超溫運行造成的失效

? ? ? ?①石墨炭化:在使用過(guò)程中,如果石墨環(huán)一旦超過(guò)許用溫度(一般在-105-250℃)時(shí),其表面會(huì )析出樹(shù)脂,摩擦面附近樹(shù)脂會(huì )發(fā)生炭化,當有粘結劑時(shí),會(huì )發(fā)泡軟化,使密封面泄漏增加,密封失效。

? ? ? ?②輔助密封件(如氟橡膠、乙丙橡膠、全橡膠)在超過(guò)許用溫度后,將會(huì )迅速老化、龜裂、變硬失彈。

? ? ? ?4）雜質(zhì)進(jìn)入密封端面造成的失效

? ? ? ?介質(zhì)中雜質(zhì)顆粒進(jìn)入摩擦副端面,產(chǎn)生局部點(diǎn)摩擦,使密封端面發(fā)生磨損、破壞,從而導致失效、泄漏。備注:密封面間隙的不合理、機械密封不平衡、密封端面液膜閃蒸造成端面打開(kāi)而使固體顆粒進(jìn)入密封面,導致產(chǎn)生機械密封失效。

? ? ? ?5）因安裝或設備造成的機械密封失效

? ? ? ?①密封環(huán)端面不平整或安裝損傷,接觸不良。

? ? ? ?②密封腔端面與軸垂直度不符合要求。

? ? ? ?③密封圈漏裝,或與實(shí)物不符,或密封圈存在損傷,或未壓緊。

? ? ? ?④密封環(huán)端面之間存在雜物。

? ? ? ?⑤密封環(huán)V型密封圈方向安裝錯誤。

? ? ? ?⑥多彈簧長(cháng)度不一致,或單彈簧不垂直,導致彈簧力不均勻。

? ? ? ?3、故障的分析判斷

? ? ? ?1）靜態(tài)泄漏分析

? ? ? ?機械密封安裝完畢后進(jìn)行靜態(tài)注水檢查,一是根據泄漏量的大小判斷其泄漏故障機理:泄漏量較小時(shí),一般可定性動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈故障;泄漏量較大時(shí),一般可定性為動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在故障。二是根據手動(dòng)盤(pán)車(chē)泄漏變化情況判斷泄漏故障:手動(dòng)盤(pán)車(chē)設備轉子檢查,若泄漏量無(wú)明顯變化,一般可定性判斷為故障存在靜、動(dòng)環(huán)密封圈部位;如泄漏量變化明顯,一般可定性判斷為故障存在動(dòng)、靜環(huán)摩擦副部位。三是根據介質(zhì)泄漏形態(tài)判斷:介質(zhì)泄漏沿設備呈軸向噴射狀,一般可定性為動(dòng)環(huán)密封圈存在故障、失效;如介質(zhì)泄漏呈向四周?chē)娚浠驈睦鋮s孔中漏或噴出狀,一般可定性為靜環(huán)密封圈存在故障、失效。

? ? ? ?2）動(dòng)態(tài)運行泄漏故障分析

? ? ? ?設備試運轉過(guò)程,機械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后,一般可定性為動(dòng)靜環(huán)摩擦副損傷、破壞導致。摩擦副密封失效、損傷故障形成因素主要如下

? ? ? ?①設備軸向竄動(dòng)量、振動(dòng)超標或操作的不穩定,一是密封腔內壓力變化導致密封周期性泄漏,二是對摩擦副產(chǎn)生磨損、損傷。

? ? ? ?②動(dòng)靜環(huán)與軸套間形成水垢、腐蝕,導致彈簧失彈而不能補償密封面的磨損。

? ? ? ?③操作不當或設備運行工況不良,如產(chǎn)生氣蝕、憋壓等非正常運行狀態(tài),設備產(chǎn)生較大軸向力,從而使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離。

? ? ? ?④機械密封安裝過(guò)程其壓縮量過(guò)大,從而導致摩擦副端面產(chǎn)生磨損、損傷。

? ? ? ?⑤靜環(huán)密封圈安裝過(guò)程間隙大、過(guò)松,當動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí),靜環(huán)與靜環(huán)座分離。

? ? ? ?⑥動(dòng)環(huán)密封圈過(guò)緊,彈簧無(wú)法自動(dòng)調整動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)位置。

? ? ? ?⑦工作介質(zhì)中存在的顆粒狀雜質(zhì)進(jìn)入摩擦副,導致動(dòng)、靜環(huán)密封端面磨損、損傷。

? ? ? ?⑧機械設計選型不恰當,如密封端面的比壓設計過(guò)低,密封材質(zhì)選材不恰當,如冷縮性較大等,機械過(guò)早或短時(shí)間出現老化、損壞。

? ? ? ?3）設備停運后再次啟動(dòng)泄漏分析

? ? ? ?泵在停運后再次啟動(dòng)時(shí)發(fā)生泄漏,一般主要為摩擦副所附介質(zhì)凝固、結晶,導致摩擦副結垢、彈簧形成腐蝕或阻塞而失效,從而產(chǎn)生泄漏。

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? ? ? 高溫高壓鍋爐加水泵機械密封防泄漏相關(guān)措施

? ? ? ?1、機械密封安裝防泄漏要點(diǎn)

? ? ? ?①壓蓋端面間隙均勻,一般不大于0.05毫米。

? ? ? ?②壓蓋與軸(軸套)配合間隙(同心度),偏差一般不大于0.02毫米。

? ? ? ?③彈簧壓縮量根據規定要求,一般要求誤差小于200毫米。

? ? ? ?④動(dòng)環(huán)安裝后進(jìn)行活動(dòng)檢查確保其移動(dòng)靈活,動(dòng)環(huán)回彈靈活。

? ? ? ?2、啟動(dòng)前的準備工作及注意事項

? ? ? ?①設備啟動(dòng)前靜態(tài)泄漏檢查,檢查密封是否有泄漏現象。

? ? ? ?②確保運行水質(zhì),在設備啟動(dòng)前對設備進(jìn)出管道沖洗,避免顆粒雜質(zhì)進(jìn)入機械密封。

? ? ? ?3、運轉注意事項

? ? ? ?①設備運行壓力調整應平緩,避免突變,以減少工況惡劣條件對設備產(chǎn)生過(guò)大應力。

? ? ? ?②冷卻水系統加強巡檢,確保冷卻水正常投運和其冷卻效果