? ? ? ?高溫高壓鍋爐加水泵機械密封是否正常直接關系到設備的穩定安全運行,當設備發生故障時,我們有必要引起足夠重視,一方面要在運行中加強監控,及時發現異常情況,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,就必須及時停機、進行更換,以確保設備故障不發展、不衍生。

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

? ? ? ?①第一次給水泵停機隔離,進行解體,發現動靜環之間的密封面已破壞,并在內部腔室發現鐵粒雜質,進行更換。分析認為原因如下：

? ? ? ?1)泵組進出口管道沖洗:由于濾網后不參加沖洗,其雜質本身就在管道內部,在泵組啟動后,進入機械密封腔室,導致密封面磨損破壞。

? ? ? ?2)泵體內部本身就存在雜質,泵組啟動后,進入機械密封腔室,導致密封面磨損破壞。

? ? ? ?②第二次:給水泵停機隔離,進行解體,解體檢查動靜環之間的密封面,其接觸面基本良好,后對動環壓板測量,發現其已產生塑性變形,據此可判斷:由于動環壓板變形,導致動環緊力不足而松動,從而發生密封泄漏。

?

? ? ? 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、泄漏主要發生的部位

? ? ? ?①軸與軸套之間的密封裝配結合面。

? ? ? ?②軸套與動環之間的密封裝配結合面。

? ? ? ?③靜環與動環之間密封裝配結合面。

? ? ? ?④靜環座與對靜環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端面密封載荷過大從而使密封腔室缺少潤滑介質,此時啟動泵密封端面產生干摩擦。

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

? ? ? ?③冷卻水突然中斷,使端面液膜破壞,產生干摩擦。

? ? ? ?2）設備腐蝕或選型不符造成的失效

? ? ? ?①密封面點蝕、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、彈簧比壓過大等。

? ? ? ?3）部套件超溫運行造成的失效

? ? ? ?①石墨炭化:在使用過程中,如果石墨環一旦超過許用溫度(一般在-105-250℃)時,其表面會析出樹脂,摩擦面附近樹脂會發生炭化,當有粘結劑時,會發泡軟化,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)在超過許用溫度后,將會迅速老化、龜裂、變硬失彈。

? ? ? ?4）雜質進入密封端面造成的失效

? ? ? ?介質中雜質顆粒進入摩擦副端面,產生局部點摩擦,使密封端面發生磨損、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而使固體顆粒進入密封面,導致產生機械密封失效。

? ? ? ?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,或與實物不符,或密封圈存在損傷,或未壓緊。

? ? ? ?④密封環端面之間存在雜物。

? ? ? ?⑤密封環V型密封圈方向安裝錯誤。

? ? ? ?⑥多彈簧長度不一致,或單彈簧不垂直,導致彈簧力不均勻。

? ? ? ?3、故障的分析判斷

? ? ? ?1）靜態泄漏分析

? ? ? ?機械密封安裝完畢后進行靜態注水檢查,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,一般可定性動環或靜環密封圈故障;泄漏量較大時,一般可定性為動、靜環摩擦副間存在故障。二是根據手動盤車泄漏變化情況判斷泄漏故障:手動盤車設備轉子檢查,若泄漏量無明顯變化,一般可定性判斷為故障存在靜、動環密封圈部位;如泄漏量變化明顯,一般可定性判斷為故障存在動、靜環摩擦副部位。三是根據介質泄漏形態判斷:介質泄漏沿設備呈軸向噴射狀,一般可定性為動環密封圈存在故障、失效;如介質泄漏呈向四周噴射或從冷卻孔中漏或噴出狀,一般可定性為靜環密封圈存在故障、失效。

? ? ? ?2）動態運行泄漏故障分析

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

? ? ? ?①設備軸向竄動量、振動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,二是對摩擦副產生磨損、損傷。

? ? ? ?②動靜環與軸套間形成水垢、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,如產生氣蝕、憋壓等非正常運行狀態,設備產生較大軸向力,從而使動、靜環接觸面分離。

? ? ? ?④機械密封安裝過程其壓縮量過大,從而導致摩擦副端面產生磨損、損傷。

? ? ? ?⑤靜環密封圈安裝過程間隙大、過松,當動環軸向浮動時,靜環與靜環座分離。

? ? ? ?⑥動環密封圈過緊,彈簧無法自動調整動環軸向浮動位置。

? ? ? ?⑦工作介質中存在的顆粒狀雜質進入摩擦副,導致動、靜環密封端面磨損、損傷。

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

? ? ? ?3）設備停運后再次啟動泄漏分析

? ? ? ?泵在停運后再次啟動時發生泄漏,一般主要為摩擦副所附介質凝固、結晶,導致摩擦副結垢、彈簧形成腐蝕或阻塞而失效,從而產生泄漏。

?

? ? ? 高溫高壓鍋爐加水泵機械密封防泄漏相關措施

? ? ? ?1、機械密封安裝防泄漏要點

? ? ? ?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動環安裝后進行活動檢查確保其移動靈活,動環回彈靈活。

? ? ? ?2、啟動前的準備工作及注意事項

? ? ? ?①設備啟動前靜態泄漏檢查,檢查密封是否有泄漏現象。

? ? ? ?②確保運行水質,在設備啟動前對設備進出管道沖洗,避免顆粒雜質進入機械密封。

? ? ? ?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生過大應力。

? ? ? ?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