机械密封培训

1、 2 单位名称序号 目目 录录 一、机械密封的发展历程一、机械密封的发展历程 二、机械密封原理二、机械密封原理 三、机械密封结构与分类三、机械密封结构与分类 四、机械密封辅助系统四、机械密封辅助系统 五、机械密封日常维护五、机械密封日常维护 3 单位名称序号 机械密封发展历程机械密封发展历程 19世纪末出现机械密封的雏形，结构世纪末出现机械密封的雏形，结构 非常简单，仅由一个橡胶弹性体和金非常简单，仅由一个橡胶弹性体和金 属相摩擦。属相摩擦。 二战时期美国开始在化工流程泵上使二战时期美国开始在化工流程泵上使 用机械密封，随着石油化工行业的迅用机械密封，随着石油化工行业的迅 猛发展，机械密封在西

2、方国家也发展猛发展，机械密封在西方国家也发展 迅速迅速,至至70年代年代,西方国家的炼油行业西方国家的炼油行业 的流程泵的流程泵80%采用机械密封。采用机械密封。 我国在我国在50年代末期，开始进行机械密年代末期，开始进行机械密 封的研究，至封的研究，至70年代奠定了我国机械年代奠定了我国机械 密封行业的基础。目前泵用机械密封密封行业的基础。目前泵用机械密封 基本实现国产化。基本实现国产化。 随着环保要求的日益提高，发展了一随着环保要求的日益提高，发展了一 些泄漏量更小，寿命更长的新型轴封些泄漏量更小，寿命更长的新型轴封 ，如：干气密封、磁流体密封等。，如：干气密封、磁流体密封等。 API-6

3、82 用于离心泵和回转泵的轴封系统 ISO 21049 JB1472 HG21571 等 4 单位名称序号 机械密封原理机械密封原理 轴或轴套 处理液 动环静环 密封腔/填料箱/压盖腔等. 机械密封也称端面密封，其至少有一对垂直于旋转轴线的端面，机械密封也称端面密封，其至少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弹力的作用下，加之辅助密封的配该端面在流体压力及补偿机械弹力的作用下，加之辅助密封的配 合，与另一端面保持合，与另一端面保持贴合贴合并相对转动，从而防止流体泄漏。并相对转动，从而防止流体泄漏。 目前对于机封摩擦副之间的密封机理存在两种主要理论：目前对于机封摩擦副之间的密

4、封机理存在两种主要理论： 表面张力假说表面张力假说 粘滞力假说粘滞力假说 5 单位名称序号 机械密封原理机械密封原理 轴或轴套 处理液 动环静环 密封腔/填料箱/压盖腔等. 机械密封也称端面密封，其至少有一对垂直于旋转轴线的端面，机械密封也称端面密封，其至少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弹力的作用下，加之辅助密封的配该端面在流体压力及补偿机械弹力的作用下，加之辅助密封的配 合，与另一端面保持合，与另一端面保持贴合贴合并相对转动，从而防止流体泄漏。并相对转动，从而防止流体泄漏。 目前对于机封摩擦副之间的密封机理存在两种主要理论：目前对于机封摩擦副之间的密封机理存在两种主

5、要理论： 表面张力假说表面张力假说 粘滞力假说粘滞力假说 6 单位名称序号 机械密封原理机械密封原理 处理液 动环静环 处理液 静环 动环 密封腔 液体薄膜 摩擦/热 杂质/固体 机械密封成功的关键 形成并保持稳定的有一定刚度的液膜? 7 单位名称序号 机械密封原理机械密封原理 端面的旋转 速度 被密封的 介质压力 影响液膜形成的 因素 端面间的 介质特性 端面的几何 尺寸 弹性原件的 压缩量 端面的旋转 速度 被密封的 介质压力 8 单位名称序号 机械密封结构与分类机械密封结构与分类 以下是典型机械密封结构图： 叶 轮 端 静 环 静 环 密 封 圈 动 环 动 环 密 封 圈 动 环 座弹

6、 簧 弹 簧 座紧 定 螺 钉 机 械 密 封 示 意 图 图 9 单位名称序号 机械密封结构与分类机械密封结构与分类 机械密封的组成机械密封的组成 A. 由静环和动环组成的一对密封端面，也称摩擦副。由静环和动环组成的一对密封端面，也称摩擦副。 B.以弹性元件为主的补偿缓冲机构（弹簧、波纹管）。以弹性元件为主的补偿缓冲机构（弹簧、波纹管）。 C.辅助密封圈辅助密封圈(O形、形、V形、橡胶皮碗等）形、橡胶皮碗等） D.使动环和轴一起旋转的传动机构。使动环和轴一起旋转的传动机构。 E.其它零部件（轴套、压盖、定位销、垫片等）其它零部件（轴套、压盖、定位销、垫片等） 10 单位名称序号 机械密封结构

7、与分类机械密封结构与分类 轴套胶圈 轴套弹簧动环静环静环胶圈 定位圈 压盖 套筒胶圈 弹簧套筒 垫片 请从结构图中找出机械密封的几个泄漏点？ 11 单位名称序号 机械密封结构与分类机械密封结构与分类 按用途分类： 机械 密封 泵用 机械 密封 釜用 机械 密封 压缩 机用 机械 密封 等 按端面分类： 机械 密封 单端 面 双端 面 多端 面 接触式非接触式 12 单位名称序号 机械密封结构与分类机械密封结构与分类 机械密 封 平衡型 部分平 衡型 过平衡 型 按端面载荷分类：按弹性原件分类： 机械密 封 单弹簧多弹簧波纹管 13 单位名称序号 机械密封结构与分类机械密封结构与分类 机械密封的

8、其他分类：机械密封的其他分类： 1、按密封是否装在腔体内侧或外侧、按密封是否装在腔体内侧或外侧 可分为内装式和外装式机械密封；可分为内装式和外装式机械密封； 2、按密封流体在密封端面的流向可分为内流式、外流式机械密封；、按密封流体在密封端面的流向可分为内流式、外流式机械密封； 3、按补偿环是否随轴旋转可分为旋转式、非旋转式机械密封；、按补偿环是否随轴旋转可分为旋转式、非旋转式机械密封； 4、按波纹管材料分类、按波纹管材料分类 可分为金属波纹管、橡胶波纹管、聚四氟乙烯可分为金属波纹管、橡胶波纹管、聚四氟乙烯 波纹管机械密封；波纹管机械密封； 5、按密封补偿力分类、按密封补偿力分类 可分为弹性元件

9、和磁性元件机械密封；可分为弹性元件和磁性元件机械密封； 14 单位名称序号 机械密封结构与分类机械密封结构与分类 机械密封主要零部件材料：机械密封主要零部件材料： 动 静 环 碳化硅 碳石墨 硬质合金WC 碳化硅属工程陶瓷，有超强的硬度、极好的耐 磨性、优良导热性和耐腐蚀性。 常采用：无压烧结、热压烧结、反映烧结无压烧结、热压烧结、反映烧结 硬质合金作为硬密封材料应用广泛，常与碳石 墨、碳化硅、硬质合金相配对。 常用硬质合金：钴基硬质合金、镍基硬质合金钴基硬质合金、镍基硬质合金 碳石墨具有良好的自润滑性能、耐腐蚀性能、 摩擦系数低、导热性能好。 常用：浸渍树脂碳石墨和浸渍金属碳石墨常用：浸渍树

10、脂碳石墨和浸渍金属碳石墨 15 单位名称序号 机械密封结构与分类机械密封结构与分类 机械密封其他部件常用材料：机械密封其他部件常用材料： 密封圈密封圈弹性原弹性原 件件 结构件结构件 氟橡胶哈氏合 金 304SS 聚四氟 乙烯 316型奥 氏体不 锈钢 316SS 丁晴橡 胶 Incoloy 合金等 2Cr13 石墨环 等 16 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 保证机械密封安全、稳定、长周期运行的条件，除了结 构和选材上的本质保证外，合适的外部冲洗、冷却条件是必 不可少的。 为什么需要冲洗和冷却： 1 1、机械密封中的密封圈多数为橡胶类产品，耐温性有一定要求，如、机械密封中的密

11、封圈多数为橡胶类产品，耐温性有一定要求，如 丁晴橡胶最高耐温丁晴橡胶最高耐温120120。其他材料也都具有一定的使用温度范围。其他材料也都具有一定的使用温度范围。 2 2、如果密封端面介质沸腾气化，将严重影响机封运行和寿命，必须、如果密封端面介质沸腾气化，将严重影响机封运行和寿命，必须 保证机封温度在介质沸点之下。保证机封温度在介质沸点之下。 3 3、端面相对运动会产生磨蚀后的颗粒，需要被冲走。、端面相对运动会产生磨蚀后的颗粒，需要被冲走。 4 4、如果介质较脏，或含有颗粒物，还需要引入外来干净的冲洗液。、如果介质较脏，或含有颗粒物，还需要引入外来干净的冲洗液。 . 17 单位名称序号 机械密

12、封辅助系统机械密封辅助系统 辅助系统 过滤器，旋液 分离器等 封液罐 仪表 密封冷却器 管路系统 18 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冷却方式： 19 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 PLAN 11方案方案 泵出口介质经孔板后冲泵出口介质经孔板后冲 洗机封。洗机封。 适应较为干净和温度不适应较为干净和温度不 高的介质，卧式泵常用高的介质，卧式泵常用 20 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 PLAN 13

13、方案方案 从密封腔经节流孔板至从密封腔经节流孔板至 泵入口的再循环。泵入口的再循环。 应用场合应用场合 立式泵。 密封腔压力大于吸入压力。 适当温度液体和适度固体颗粒。 非聚合液体。 21 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 PLAN 14方案方案 密封冲洗通过节流孔板 从泵出口并再次循环至 泵入口。 结合11方案和13方案。 应用场合应用场合 立式泵密封。 适当温度下清洁的非聚合液体。 22 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 PLA

14、N 21方案方案 从泵出口经节流孔板和 冷却器对密封进行冲洗。 冷却器11方案冲洗中加 强了散热。 应用场合应用场合 高温工况，通常低于 350 （177）。 高于180 （80）的热 水。 清洁的非聚合液体。 23 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 PLAN 31方案方案 从泵出口经旋液分离器 对密封进行冲洗。 离心分离出的固体颗粒 返回泵入口。 应用场合应用场合 不干净或被污染的液体，含有 砂子或管渣的水。 非聚合液体。 24 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682

15、 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 PLAN 32方案方案 从外部清洁源对密封从外部清洁源对密封 进行冲洗。进行冲洗。 应用场合应用场合 不干净或被污染的液 体、纸浆。 高温工况。 聚合和/或氧化液体。 25 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 PLAN 52方案方案 流经封液罐的无压缓 冲液循环。 流体通过双封中的泵 效环驱动循环。 26 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 应用场合应用场合 与无压双密封（串 联）一起使用。 高饱和蒸汽

16、压液体， 轻烃。 危险或有毒流体。 导热流体。 27 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 PLAN 74方案方案 加压隔离气体控制加压隔离气体控制 系统。系统。 干气密封通常采用干气密封通常采用 氮气作为隔离气。氮气作为隔离气。 28 单位名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 典型的机封冲洗方式： API682 中几乎包括了所有通用的冲洗方案 应用场合应用场合 与加压双干气密封一起 使用。 高饱和蒸汽压液体，轻 烃。 危险或有毒液体。 工况通常不能采用隔离 液。 清洁的非聚合液体。 合适温度液体。 29 单位

17、名称序号 机械密封辅助系统机械密封辅助系统 良好的管道布置：良好的管道布置： 18 - 24英寸英寸 （0.45 - 0.6米）米） 最长最长4英尺（英尺（1.2米）米） 低点排放低点排放 布置图53A范例 尽可能减少管道损耗 大直径管道 倾斜管道 长弯曲半径 30 单位名称序号 机械密封日常维护机械密封日常维护 根据本人经验来看，机泵70以上的故 障检修都与机封有关，许多火灾甚至由机封 泄漏导致。 31 单位名称序号 机械密封日常维护机械密封日常维护 某厂油泵机封泄漏着火事故 希望各位在今后的岗位中对机封的巡检 和维护引起足够的重视！ 财产和生命财产和生命 32 单位名称序号 机械密封日常维护机械密封日常维护 除了设计、制造、安装原因之外，正常生产运行过 程中哪些因素可能导致机封失效？ 失效失效 现象现象 失失 效效 原原 因因采采 取取 措措 施施 失效失效 发生率发生率 泄泄 漏漏 量量 大大 找出泵抽空原因，找出泵抽空原因， 并排除，确保机封并排除，确保机封 冲洗正常。冲洗正常。 多多 运行过程中冲洗系统堵塞，运行过程中冲洗系统堵塞， 导致冲洗液循环不畅，无法导致冲洗液循环不畅，无法 带走热量和冲洗，使得机封带走热量和冲洗，使得机封 干磨，烧坏。干磨，烧坏。 疏通冲洗管理，并疏通冲洗管理，并 定期检查冲洗管路。定期检查冲