机械密封标准明细.docx

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机械密封标准明细

1

GB5894-1986 

机械密封名词术语

2

HB/T4127.2-1999

机械密封分类方法

3

GB10444-89

机械密封产品型号编制方法

4

GB5661-85

轴向吸入离心泵机械密封和软填料用的空腔尺寸    

5

GB6556-94

机械密封的型式、主要尺寸、材料和识别标志

6

JB/T8726-1998

机械密封腔尺寸

7

HG3167-86

搅拌轴轴径系列

8

HG2098-91

釜用机械密封系列及主要参数

9

HG2264-92

釜用机械密封类型、主要尺寸及标志

10

JB/T1472-94

泵用机械密封

11

HG21571-95

搅拌传动装置——机械密封

12

JB/T4127.3-1999

机械密封技术条件

13

JB/T6619.1-1999

轻型机械密封技术条件

14

JB/T4127.3-1999

机械密封产品验收技术条件

15

JB5086-91

内燃机陶瓷石墨系列水封技术条件

16

HG/T2047-91

纯碱蒸汽煅烧炉旋转接头技术条件

17

HG/T2269-92

釜用机械密封技术条件

18

JB/T6373-92

焊接金属波纹管机械密封技术条件

19

JB/T6614-93

锅炉给水泵用机械密封技术条件

20

JB/T6616-93

橡胶波纹管机械密封技术条件

21

HG/T2477-93

砂磨机用机械密封技术条件

22

HG/T2478-93

搪玻璃泵用机械密封技术条件

23

HG/T2734-95

中压反应釜用机械密封技术条件

24

GB/T14211-93

机械密封试验方法

25

HG/T2099-91

釜用机械密封试验规范

26

JB/T5092-91

内燃机陶瓷石墨系列水封试验方法

27

JB/T6619-93

轻型机械密封试验方法

28

JB/T7369-94

机械密封端面平面度检验方法

29

HG/T2122-91

釜用机械密封辅助装置

30

JB/T6629-93

机械密封循环保护系统

31

JB/T6630-93

机械密封系统用压力罐型式、主要尺寸和基本参数   

32

JB/T6631-93

机械密封系统用螺旋管式换热器

33

JB/T6632-93

机械密封系统用过滤器

34

JB/T6633-93

机械密封系统用旋液器

35

JB/T6634-93

机械密封系统用孔板

泵用机械密封的维修

泵用机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点主要有五处：

  （l）轴套与轴间的密封；

（2）动环与轴套间的密封；

  （3）动、静环间密封；

  （4）对静环与静环座间的密封；

  （5）密封端盖与泵体间的密封。

  一般来说，轴套外伸的轴间、密封端盖与泵体间的泄漏比较容易发现和解决，但需细致观察，特别是当工作介质为液化气体或高压、有毒有害气体时，相对困难些。

其余的泄漏直观上很难辩别和判断，须在长期管理、维修实践的基础上，对泄漏症状进行观察、分析、研判，才能得出正确结论。

一、泄漏原因分析及判断

  1．安装静试时泄漏。

机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。

如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。

在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。

此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一定能正确判断。

  2．试运转时出现的泄漏。

泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。

因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。

引起摩擦副密封失效的因素主要有：

（l）操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离；

（2）对安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤；

（3）动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；

（4）静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座；

（5）工作介质中有颗粒状物质，运转中进人摩擦副，探伤动、静环密封端面；

（6）设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。

上述现象在试运转中经常出现，有时可以通      过适当调整静环座等予以消除，但多数需要重新拆装，更换密封。

3．正常运转中突然泄漏。

离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命，而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的。

（1）抽空、气蚀或较长时间憋压，导致密封破坏；

（2）对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环，热量积聚，引起介质气化，导致密封失效；

（3）回流量偏大，导致吸人管侧容器（塔、釜、罐、池）底部沉渣泛起，损坏密封；

（4）对较长时间停运，重新起动时没有手动盘车，摩擦副因粘连而扯坏密封面；

（5）介质中腐蚀性、聚合性、结胶性物质增多；

（6）环境温度急剧变化；

（7）工况频繁变化或调整；

（8）突然停电或故障停机等。

离心泵在正常运转中突然泄漏，如不能及时发现，往往会酿成较大事故或损失，须予以重视并采取有效措施。

二、泵用机械密封检修中的几个误区

    1．弹簧压缩量越大密封效果越好。

其实不然，弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损；过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。

    2．动环密封图越紧越好。

其实动环密封圈过紧有害无益。

一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过早泄漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整；三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。

  3．静环密封圈越紧越好。

静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧也是有害的。

一是引起静环密封因过度变形，影响密封效果；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是安装、拆卸困难，极易损坏静环。

  4．叶轮锁母越紧越好。

机械密封泄漏中，轴套与轴之间的泄漏（轴间泄漏）是比较常见的。

一般认为，轴间泄漏就是叶轮锁母没锁紧，其实导致轴间泄漏的因素较多，如轴间垫失效，偏移，轴间内有杂质，轴与轴套配合处有较大的形位误差，接触面破坏，轴上各部件间有间隙，轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。

锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效，相反适度锁紧锁母，使轴间垫始终保持一定的压缩弹性，在运转中锁母会自动适时锁紧，使轴间始终处于良好的密封状态。

  5．新的比旧的好。

相对而言，使用新机械密封的效果好于旧的，但新机械密封的质量或材质选择不当时，配合尺寸误差较大会影响密封效果；在聚合性和渗透性介质中，静环如无过度磨损，还是不更换为好。

因为静环在静环座中长时间处于静止状态，使聚合物和杂质沉积为一体，起到了较好的密封作用。

  6．拆修总比不拆好。

一旦出现机械密封泄漏便急于拆修，其实，有时密封并没有损坏，只需调整工况或适当调整密封就可消除泄漏。

这样既避免浪费又可以验证自己的故障判断能力，积累维修经验提高检修质量。

机械密封

   1机械密封的工作原理

   机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。

图29.7-1机械密封结构

  常用机械密封结构如图29.7-1所示。

由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。

旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。

   机械密封中流体可能泄漏的途径有如图29.7-1中的A、B、C、D四个通道。

   C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。

B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静密封。

因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。

静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。

   A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。

因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格腔制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。

所以，要获得良好的密封性能又有足够寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。

   机械密封与软填料密封比较，有如下优点：

①密封可靠在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100；②使用寿命长在油、水类介质中一般可达1～2年或更长时间，在化工介质中通常也能达半年以上；③摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%；④轴或轴套基本上不受摩损；⑤维修周期长端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修；⑥抗振性好 对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；⑦适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。

但其缺点有：

①结构较复杂，对制造加工要求高；②安装与更换比较麻烦，并要求工人有一定的安装技术水平；③发生偶然性事故时，处理较困难；④一次性投资高。

摘要：

本文总结了机械密封比较常见的渗漏原因。

机械密封本身是一种要求较高的精密部件, 对设计、机械加工、装配质量都有很高的要求。

在使用机械密封时, 应分析使用机械密封的各种因素, 使机械密封适用于各种泵的技术要求和使用介质要求且有充分的润滑条件, 这样才能保证密封长期可靠地运转。

　　关键词：

机械密封 渗漏现象 　  

　　机械密封亦称端面密封, 其有一对垂直于旋转轴线的端面, 该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下, 依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合, 并相对滑动, 从而防止流体泄漏。

　　一、常见的渗漏现象  

　　机械密封渗漏的比例占全部维修泵的50 %以上, 机械密封的运行好坏直接影响到水泵的正常运行, 现总结分析如下。

　　1.周期性渗漏  

（1） 泵转子轴向窜动量大, 辅助密封与轴的过盈量大, 动环不能在轴上灵活移动。

在泵翻转, 动、静环磨损后, 得不到补偿位移。

　　对策:

 在装配机械密封时, 轴的轴向窜动量应小于0.1mm , 辅助密封与轴的过盈量应适中, 在保证径向密封的同时, 动环装配后保证能在轴上灵活移动（把动环压向弹簧能自由地弹回来） 。

（2） 密封面润滑油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

　　对策:

 油室腔内润滑油面高度应加到高于动、静环密封面。

　　（3） 转子周期性振动。

原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡, 汽蚀或轴承损坏（磨损） ,这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。

　　对策:

 可根据维修标准来纠正上述问题。

　　2. 小型潜污泵机封渗漏引起的磨轴现象  

（1） 715kW以下小泵机封失效常常产生磨轴, 磨轴位置主要有以下几个:

 动环辅助密封圈处、静环位置、少数弹簧有磨轴现象。

（2） 磨轴的主要原因:

 ①BIA 型双端面机械密封,反压状态是不良的工作状态, 介质中的颗粒、杂质很容易进入密封面, 使密封失效。

②磨轴的主要件为橡胶波纹管, 且是由于上端密封面处于不良润滑状态, 动静环之间的摩擦力矩大于橡胶波纹管与轴之间的传递转矩,发生相对转动。

③动、静环辅助密封由于受到污水中的弱酸、弱碱的腐蚀, 橡胶件已无弹性。

有的已腐烂, 失去了应有的功能, 产生了磨轴的现象。

　　（3） 为解决以上问题, 现采取如下措施:

 ①保证下端盖、油室的清洁度, 对不清洁的润滑油禁止装配。

②机封油室腔内油面线应高于动静环密封面。

③根据不同的使用介质选用不同结构的机封。

对高扬程泵应重新设计机封结构, 对腐蚀性介质橡胶应选用耐弱酸、弱碱的氟橡胶。

机封静环应加防转销。

　　二、由于压力产生的渗漏  

（1） 高压和压力波造成的机械密封渗漏　由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa 时,会使密封端面比压过大, 液膜难以形成, 密封端面磨损严重, 发热量增多, 造成密封面热变形。

　　对策:

 在装配机封时, 弹簧压缩量一定要按规定进行, 不允许有过大或过小的现象, 高压条件下的机械密封应采取措施。

为使端面受力合理, 尽量减小变形, 可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料, 并加强冷却的润滑措施, 选用可*的传动方式, 如键、销等。

（2） 真空状态运行造成的机械密封渗漏　泵在起动、停机过程中, 由于泵进口堵塞, 抽送介质中含有气体等原因, 有可能使密封腔出现负压, 密封腔内若是负压, 会引起密封端面干摩擦, 内装式机械密封会产生漏气（水） 现象, 真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异, 而且机械密封也有其某一方向的适应性。

　　对策:

 采用双端面机械密封, 这样有助于改善润滑条件, 提高密封性能。

　　三、由于介质引起的渗漏  

（1） 大多数潜污泵机械密封拆解后, 静环和动环的辅助密封件无弹性, 有的已经腐烂, 造成了机封的大量渗漏甚至有磨轴的现象。

由于高温、污水中的弱酸、弱碱对静环和动环辅助橡胶密封件的腐蚀作用, 造成了机械渗漏过大, 动、静环橡胶密封圈材料为丁腈—40 , 不耐高温, 不耐酸碱, 当污水为酸性碱性时易腐蚀。

　　对策:

 对腐蚀性介质, 橡胶件应选用耐高温、耐弱酸、弱碱的氟橡胶。

（2） 固体颗粒杂质引起的机械密封渗漏　如果固体颗粒进入密封端面, 将会划伤或加快密封端面的磨损,水垢和油污在轴（套） 表面的堆积速度超过摩擦副的磨损速度, 致使动环不能补偿磨耗位移, 硬对硬摩擦副的运转寿命要比硬对石墨摩擦副的长, 因为固体颗粒会嵌入石墨密封环的密封面内。

　　对策:

 在固体颗粒容易进入的位置应选用碳化钨对碳化钨摩擦副的机械密封。

　　四、因其他问题引起的机械密封渗漏  

　　机械密封中还存在设计、选择、安装等不够合理的地方。

（1） 弹簧压缩量一定要按规定进行, 不允许有过大或过小的现象, 误差±2mm , 压缩量过大增加端面比压, 摩擦热量过多, 造成密封面热变形和加速端面磨损, 压缩量过小动静环端面比压不足, 则不能密封。

（2） 安装动环密封圈的轴（或轴套） 端面及安装静环密封圈的密封压盖（或壳体） 的端面应倒角并修光,以免装配时碰伤动静环密封圈。

　　五、结束语  

　　以上总结了机械密封比较常见的渗漏原因。

机械密封本身是一种要求较高的精密部件, 对设计、机械加工、装配质量都有很高的要求。

在使用机械密封时, 应分析使用机械密封的各种因素, 使机械密封适用于各种泵的技术要求和使用介质要求且有充分的润滑条件, 这样才能保证密封长期可靠地运转。

碱泵机械密封失效分析及对策

齐鲁石化股份公司裂解车间的GA-203泵是DA-203塔的塔底循环泵，它将经裂解气碱洗过的浓度仍较高的碱液输送到塔顶再循环使用。

该泵在开车初期运行状况较好，但在运行一段时间后常发生泄漏，维修频率上升，增加了维修费用和产品成本，影响了装置的长期稳定运行。

（1）失效分析

一般机械密封失效主要有4种形式，即腐蚀、热损、磨损和安装、运转等因素引起的失效。

该泵解体后密封面无划痕和磨损，因此可以排除密封面物理损伤方面的原因。

考虑到密封腔内结晶物和锈皮较多，同时结合机械密封失效的诸多表现，初步判定所输送介质的易结晶性和腐蚀性是引起密封失效的主要原因。

（2）改进措施

a.改变弹性元件结构：

将弹性元件由弹簧改为波纹管，波纹管既是弹性元件又是动环的辅助密封圈，省去原动环与轴套间的O型圈，只须在动环座尾处加一密封垫封住该处的物料，这样既解决了O型圈密封与补偿的矛盾，又将原准静密封改为完全静密封，使密封的可靠性提高。

改用波纹管还省去了弹簧机械密封的传动销以及动环与动环座之间的配合面，避免了由固体颗粒物的沉积而引起的动环动作失灵，进一步提高了机封的整体性能。

波纹管既提供弹性补偿又提供扭矩，具有更好的追随性和补偿能力。

b.静环补偿取代动环补偿：

在机封组件中动环部分的质量远比静环部分大，故运转起来旋转动量也大。

改为静环补偿后降低了旋转动量，提高了整个机封组件的稳定性和可靠性。

c.增大动环与轴套间隙：

增大该间隙可避免结晶物和锈皮的沉积，在保证端面比压的前提下增大动环内径或减小轴套内径均可。

根据有关资料推荐，将间隙由原来的0.38mm增至0.5mm。

d.适当增大冲冼线孔径：

针对结晶物和锈皮较多的实际情况，增加冲洗量可以有效地解决固体颗粒物的沉积，故须将原冲洗线孔径由12.7mm增至19.05mm。

但应注意，过大地增加孔径会降低泵的效率。

e.增加入口滤网目数：

增加滤网目数可有效防止固体颗粒物进入密封腔，为机械密封提供较为理想的工作环境。

德国Burgmann博格曼机械密封

集装式

单端面

平衡型

弹簧与介质不接触

任意旋向。

　　JGM-318n系列集装式机械密封是完全预装化组件，解决了密

封人为安装误差的问题。

弹簧不与介质接触，避免了阻尼及腐

蚀，“○”型圈在设计上无轴向运动，大大增强了“○”型圈

的使用寿命。

根据工况条件的不同，可提供带冲洗型（318A）、

带轴承型（318B）。

运行参数：

压力：

≤4Mpa

温度：

-40～220℃

线速度：

≤25M/S

公称直径：

Φ25～Φ160mm

*JGM-318n系列的机械密封，应用广泛，可靠性好。

适用于清水泵、污水泵、潜水泵、化工泵等。

机械密封安装使用要求

机械密封是精密部件，制造及安装精度都要求很严格，如果装配不当会影响密封性能，因此必须注意以下要求：

1、安装机械密封部位的轴（或轴套）的技术要求应按下表规定：

2、安装旋转环辅助密封圈的轴（或轴套）的端部应按下图倒角：

3、安装静止环辅助密封圈的端盖（或壳体）孔的端部及表面粗糙度应按下表及图的规定：