约翰克兰机械密封运行可靠性及失效分析

1、机械密封维护机械密封维护及其运行可靠性及其运行可靠性机封运行可靠性机封运行可靠性由以下因素决定：由以下因素决定：设计设计n密封n泵n辅助系统n冲洗系统安装安装n密封n泵操作操作n泵n辅助系统n冲洗系统密封类型密封类型n推进型/波纹管密封排列形式密封排列形式n单/双封n内/外装n带压/无压冲洗的形式冲洗的形式 n冷却/清洗/隔离平衡比平衡比n传热n泄漏n寿命材料材料n动环旋转n动环静止n辅助金属件机封设计机封设计泵的类型泵的类型n悬臂式n双支撑密封腔体设计密封腔体设计n腔体直径n长度n冲洗口连接轴的设计轴的设计n直径n挠度轴承设计轴承设计n抗磨损n轴套n楔形设计工艺参数工艺参数n温度n压差n合适

2、的压力水力性能水力性能n接近 BEPn足够的 NPSHA泵的设计泵的设计适合于该类型密封辅助系统的设计辅助系统的设计n可靠性可靠性防止背压保持密封清洁使密封保持冷却防止闪蒸重新添加隔离液时，不会导致反压和杂质的引入采用合适的隔离液冲洗系统的设计冲洗系统的设计n适合于该类型密封适合于该类型密封单封和不带压双封n合适的流量合适的流量n合适的温度合适的温度n合理的分布合理的分布n干净干净密封安装密封安装n没有杂质没有杂质n正确安装正确安装 - 适合于单双封适合于单双封n密封腔要求密封腔要求端面对轴垂直度对轴的同轴度保证密封表面良好冲洗口位置正确n考虑热涨性考虑热涨性泵的安装泵的安装n对中性对中性 (

3、热和冷热和冷)n底座的吸振性底座的吸振性n联轴节空间联轴节空间 (轴向轴向)泵的操作泵的操作n吸头损失吸头损失n节流调节节流调节n流量可靠性流量可靠性 (控制方式控制方式)n流量变化流量变化n介质的变化介质的变化辅助系统及冲洗系统的辅助系统及冲洗系统的Operationn合适的流量合适的流量n正确的压力正确的压力n合适的温度合适的温度n洁度洁度n无污染无污染密封失效指被密封流体通过密封部件后，泄露量超过所要求值，稀释了工艺介质，或对环境造成毒害，存在直接的危险性。实际上，“失效”的原始含义是由用户、当地及州政府或联邦法律所定义出来的。密封失效定义密封失效定义密封运行分析密封运行分析密封失效原因

4、密封失效原因n操作操作- 42%n设备精度设备精度 - 26%n系统设计系统设计 - 24%n密封设计密封设计/应用选型应用选型 - 8%诊断方法诊断方法n失效模式失效模式 失效方式, 泄漏量, 何时失效n系统状况系统状况有何变化, 是否被修改过或破坏过n背景背景运转时间, 症状, 趋势, 系统影响n系统和设备精度检查系统和设备精度检查n拆卸和用眼观察拆卸和用眼观察n全面检查全面检查失效模式失效模式n失效方式失效方式VOC 浓度, 液位或压力报警, 目测, 喷出n运转状况运转状况动态，静态及动静态结合n哪儿失效哪儿失效通过密封面, 从轴套间隙, gaskets and fittingsn何时失

5、效何时失效Operational mode, upsets, startups System Status 系统状况系统状况nEquipment 设备设备Modifications, vibration, pipe stress, shaft speed改动、振动、管道应力、转速nOther Mechanical其他机械其他机械Piping, foundation, driver 管路、基础、电动机nProcess工艺工艺Fluid, operating conditions, contaminants介质、操作条件、污染物nOperation操作操作Cycling, procedures,

6、lineup, control, upsets周期、程序、对中、控制、干扰 Life Cycle History 寿命周期寿命周期nNoise (Chirps, Chatters, Pops) 噪声（尖叫、喀哒声、爆裂声）噪声（尖叫、喀哒声、爆裂声）Continuous, periodic, carbon dust 周期的、碳尘nTemperature of Seal Chamber FluidsnLeakageContinually, startup, excursions偏离额定值nSeal Life ChangeGradual, step, erratic 逐渐的、阶段的、不定的nWhe

7、n Does Failure Occur什麽时候发生失效什麽时候发生失效Startup, seasonal, human, conditions, fluid启动、周期的、人为的、特定条件下、不定nLength of RunImmediate failure, 1 month, normal or desired 期望System and Equipment ChecksnSeal Flush Circuit 密封冲洗回路密封冲洗回路Fouling, damage, lineup 污垢、损坏、对中nBuffer or Barrier Fluid SystemDebris, pipe routi

8、ng, damage, fouling碎片、管路问题、损坏、污垢nBarrier Fluid Pressure ControlnEquipment Mechanical ConditionRunout, fits, balance, wearnProcess Circuit ConditionPipe stress, fouling, minimum flow Disassembly and Visual InspectionnGeneral PracticeTake notes, preserve evidence,作笔记、保护证据decontamination method 排除污染方法n

9、Removal and DisassemblyLeak paths, setting, fouling, hang-up, wear, missing parts 遗漏部件nFace InspectionContact pattern, location and type of damage接触斑点nSecondary SealsHandling, Chemical attack, thermal,手感、化学侵蚀 wear, pressurenAdaptive HardwareWear, breakage, cracks, fretting, corrosion 破损、裂纹Seal Compo

10、nent Visual AnalysisnSeal Face Contact pattern, heat checking, wear, blistering接触斑点、热裂纹、磨损、泡疤nSeal Ring in GeneralFracture, erosion, fouling, chemical attack破裂、腐蚀、 nSecondary SealsHandling, extrusion, wear, chemical挤出nAdaptive HardwareFretting, corrosion, drivenMetal BellowsFatigue, stress corrosion cracking, distortion疲劳、应力腐蚀裂纹、扭曲变形 Comprehensive Examination综合测验综合测验nIn House Methods10X to 30X magnification放大Flatness