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石油化工泵用机械密封的安装

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袁尚军

(新疆华泰重化工有限责任公司)

  摘 要:主要介绍了石油化工泵用机械密封的安装步骤、注意事项、技术参数要求以及安装时存在的误区等内容。

  关键词:机械密封;安装;注意事项;技术要求;误区

  前言:

  机械密封指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。“机械密封”通常被人们简称为“机封” 。  

  机械密封属于精度较高的机械部件,正确的安装与操作对它的使用寿命有很大的影响,泵用机械密封型号种类繁多,要想安装好一套机械密封,一般必须控制好以下五处泄漏点:轴套与轴间的密封;动环与轴套间的密封;动环与静环间的密封;静环与静环座间的密封;静环压盖与泵体间的密封。本文主要介绍了石油化工泵用机械密封的安装步骤、注意事项、技术参数要求以及安装时存在的误区等,需有一定操作基础的人员经过安装摸索才能完全掌握。

  一、安装步骤  

  1、确认产品型号及规格与设备要求一致;

  2、检查转动轴及轴套表面加工精度是否符合要求,确定转动轴安装在轴承箱上转动自由无卡阻、轴向窜动、径向跳动符合石油化工部规定的标准;

  3、去除转动轴、轴套、密封腔、压盖等部件毛刺,并清洗干净;

  4、对照安装图纸测量各安装部位及辅助密封尺寸是否符合要求;

  5、在安装密封的轴、腔体、压盖等与辅助密封圈接触处均匀抹油(注:对乙丙橡胶或介质不允许注入润滑油的,可涂抹植物油或肥皂水,对于不带防转销的静环安装原则上不允许抹油。),方便安装;

  6、将静环及静环O型圈安装在静环压盖中,安装时注意静环不能倾斜,需一边安装一边测量,偏差不应超过0.05mm ;

  7、通过测量计算弹簧压缩量,之后固定动环座在轴套上的位置,安装动环并保证动环朝弹簧侧压缩后能自动弹回无卡阻现象;

  8、将静环与压盖一起装到轴上,注意不要与轴相碰做好保护防止静环损坏,然后将轴套及动环装入;

  9、安装泵盖及叶轮,重点注意各密封点处理情况;

  10、泵盖及叶轮固定后,在未固定静环压盖之前,用手推补偿环作轴向压缩,松开后补偿环能自动弹回无卡滞现象,然后将压盖螺拴均匀地锁紧。

  二、安装注意事项

  1、安装前必须清洗各部件,保持密封件及密封腔清洁,且密封处无划痕、毛刺等,静环材质多为石墨、碳化硅、碳化钨、青铜、陶瓷、填充聚四氟乙烯等,零部件需轻拿轻放,防止人为损坏导致密封失效。

  2、安装前仔细与总装图对照,确认所安装的密封与要求的型号一致,零件数量齐全。

  3、在安装机械密封时要仔细,严禁动用手锤和扁铲,以免损坏密封元件。遇直径较大,安装难度较大的静环安装时,在保证做好防护和测量的前提下可采用专用工具缓慢压入。

  4、对运行过的机械密封,凡有静环压盖松动使密封发生移动的情况,则动静环必须更换,不应重新上紧后继续使用。因为重新上紧后摩擦副原来的运转轨迹会发生变动,接触面的密封性就很容易遭到破坏,导致密封失效。

  5、上紧静环压盖螺栓时应对角均匀压紧,防止压盖端面偏斜,用塞尺检查圆周方向各点,偏差应不大于0.05mm 。

  6、弹簧压缩量要按规定调整,不允许有过大或过小现象,要求误差不大于2mm。采用单圈弹簧的机械密封,弹簧有左、右旋之分,必须按转动轴的转动方向来选择弹簧旋向。

  7、动环安装后,将动环压向弹簧后应能自动弹回来。

  三、安装技术要求

  机械密封属于精度较高的机械部件,正确的安装与操作对它的使用寿命有很大的影响。按照石油化工部规定的标准,安装机械密封的泵与机械密封配合部分的技术要求如下:

  1、安装机械密封部位的轴(或轴套)的径向跳动不超过0.04~0.06mm ;

  2、安装机械密封部位的轴或轴套的外径尺寸公差为h6,表面粗糙度Ra值不大于3.2μm ;

  3、轴的轴向窜动量不允许超过±0.5mm,如果带轴套,不允许轴套有松动 ;

  4、静环座与密封配合对轴中心线的同心度偏差不大于0.05mm,与垫片接触的平面对中心线的垂直度允许误差0.03~0.05mm,如果达不到要求,密封腔要进行重新加工 ;

  5、安装动环密封圈的轴套端部,以及安装静环密封圈的压盖(或壳体)的端部应倒角,并去毛刺。

  四、机械密封安装中的几个误区

  1、弹簧压缩量越大密封效果越好。

  弹簧压缩量过大,会导致摩擦副急剧磨损或瞬间烧损;还会使弹簧失去调节动环端面的能力,导致密封失效。

  2、动环密封圈越紧越好。

  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,如轴间密封垫失效、偏移、有杂质、轴与轴套配合处有较大的形位误差、接触面破坏、轴上各部件间间隙过大、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,使轴间密封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、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。

  五、结束语

  机械密封属于精度较高的机械部件,对安装要求较高,静环一般为石墨等易碎材料,要轻拿轻放注意保护防止人为损坏,保持清洁也是保证安装的重要环节,要想安装好一套机械密封,还必须按要求按标准控制好与其相配合的其他零部件的精度,处理好各密封点,调整弹簧及辅助密封圈的压缩量在要求范围之内,需安装工人经过训练和长期练习才能确保万无一失。

来源:《城市建设理论研究(电子版)》