浅谈泵用双重机械密封与泵用干气密封的选型对比 【摘要】通过对神华某煤化工项目净化装置主洗泵密封的选型方案的对比，分析泵用双重机械密封与泵用干气密封的特点，比较两种密封形式的优缺点，通过分析比较发现：两者密封形式均没有绝对的优势。干气密封在公用工程条件稳定，装置运行稳定的场合具有一定优势；双重机械密封在新建、改建项目具有一定优势。 【关键词】泵双重机械密封干气密封对比 在煤制油化工装置中，存在许多有毒、有害、易燃、易爆介质，如甲醇、乙烯、硫化氢一氧化碳、轻烃等。机泵输送此类介质对密封要求较高，按照现代的管理要求，不允许泄露。目前，使用技术一般有三类，采用无泄漏泵如屏蔽泵、磁力泵、隔膜泵等，对于必须使用离心泵时，采用双重机械密封或干气密封。基本上大部分适用双封的场合都可以使用干气密封，在技术上来讲都是可行的。那么双重密封与干气密封，哪个更好，常常困扰许多使用者。本文以神华某煤化工项目净化装置煤化工净化装置主洗泵为例，对双重密封和干气密封进行一下简单的对比，希望能为更多在此领域的用户提供选择的参考。 1 机械密封 1.1 机械密封原理 机械密封的基本概念。 机械密封是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。 机械密封主要有以下四类部件组成。主要密封件：1静环、2动环；辅助密封件：6旋转辅助密封圈、8静止辅助密封圈；压紧件：3弹簧；传动件：4弹箕座及5键或固定螺钉，7防转销、9压盖。 机械密封中流体可能泄漏的途径有如图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。
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。 2、机械密封常用材料的选用 清水；常温；(动)9Cr18，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，青铜，酚醛塑料。 河水（含泥沙）；常温；（动）碳化钨，（静）碳化钨 海水；常温；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷； 过热水100度；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷； 汽油，润滑油，液态烃；常温；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂或锡锑合金石墨，酚醛塑料。 汽油，润滑油，液态烃；100度；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨；（静）浸青铜或树脂石墨。 汽油，润滑油，液态烃；含颗粒；（动）碳化钨；（静）碳化钨。 3、密封材料的种类及用途 密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是： 1）材料致密性好，不易泄露介质； 2）有适当的机械强度和硬度； 3）压缩性和回弹性好，永久变形小； 4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂； 5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上； 6）摩擦系数小，耐磨性好； 7）具有与密封面结合的柔软性； 8）耐老化性好，经久耐用； 9）加工制造方便，价格便宜，取材容易。 橡胶是最常用的密封材料。除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨等，聚四氟乙烯以及各种密封胶等。 4、机械密封安装、使用技术要领 1、设备转轴的径向跳动应≤0.04毫米，轴向窜动量不允许大于0.1毫米； 2、设备的密封部位在安装时应保持清洁，密封零件应进行清洗，密封端面完好无损，防止杂质和灰尘带入密封部位； 3、在安装过程中严禁碰击、敲打，以免使机械密封摩擦付破损而密封失效； 4、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，以便能顺利安装； 5、安装静环压盖时，拧紧螺丝必须受力均匀，保证静环端面与轴心线的垂直要求； 6、安装后用手推动动环，能使动环在轴上灵活移动，并有一定弹性； 7、安装后用手盘动转轴、转轴应无轻重感觉； 8、设备在运转前必须充满介质，以防止干摩擦而使密封失效； 9、对易结晶、颗粒介质，对介质温度>80oC时，应采取相应的冲洗、过滤、冷却措施，各种辅助装置请参照机械密封有关标准。 10、安装时在与密封相接触的表面应涂一层清洁的机械油，要特别注意机械油的选择对于不同的辅助密封材质，避免造成O型圈侵油膨胀或加速老化，造成密封提前失效。
机械密封技术 摘要： 石油化工行业因其高危险性，密封技术越来越受到重视。其不仅可以减少资源浪费，保护了环境，也保障了安全生产。在其发展过程中衍生了种类繁多的密封技术。当前采用新材料和工艺的各种机械密封的新技术，进展较快。本文则对密封技术中最为常见的机械密封技术从结构、原理、安装、维护等方面进行简单的分析和论述。 关键词：机械密封；旋转环；静止环；冲洗 1、机械密封的工作原理 机械密封又称端面密封，是一种旋转机械的轴封装置。由于传动轴与设备之间有一圈间隙，当设备内介质压力与外界大气压力有差量时，会出现介质外泄或空气渗入。轴封的作用就在于消除此现象，以保证设备正常工作。机械密封作为轴封的一种，因其泄露量小、使用寿命长、无须经常维修等优点故被普遍采用。 机械密封是靠一对或几对垂直于轴线的端面在流体压力和补偿机构的弹力作用下保持接合并相对滑动配以辅助密封而达到的阻漏的轴封装置。 2、机械密封与软填料密封对比 优点： （1）密封性能高，泄露量很小，对于长期运转的设备也能保证良好的密封效果。 （2）使用寿命长，在化工介质中一般能工作半年以上。 （3）摩擦功率消耗小，减小了轴功率的损耗，其摩擦功率约为软填料密封的10%～50%。 （4）维修周期长，补偿装置可再端面磨损后做微量的压紧，一般情况下不需经常维修。 （5）抗振性能好，对转动轴的振动以及轴的偏斜不敏感。 （6）适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高压、真空工况，以及各种腐蚀介质和含磨粒介质。
缺点： （1）结构较复杂，对加工精度和质量要求较高。 （2）因其复杂结构安装、拆卸不便。 （3）一次维修和保养成本较高。 （4）单件价格较高。 3、机械密封组成 （1）由旋转环和静止环组成的密封端面，又称摩擦副。 （2）由弹簧元件组成的补偿机构。 （3）辅助密封圈，包括动环密封圈和静环密封圈。 （4）使旋转环随轴一起旋转的传动元件。 4、机械密封的密封实现形式 轴带动旋转环转动，静止环固定在压盖上。两者间的密封面通过介质压力和补偿机构紧密结合，达到防止介质泄露和空气渗入的目的。为了防止介质通过旋转环和轴之间泄露出来，故安装动环密封圈，而静环密封圈则阻止了介质通过静止环与压盖之间泄露的可能。 静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。当端面摩擦磨损后，旋转环仅能沿轴向作微量的移动，因此旋转环与轴之间的密封实际上也是一个静密封。这些泄漏通道比较容易封堵。静密封元件常用的有橡胶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，则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。 旋转环与静止环的端面则是做着相当运动的动密封。因此它是整个机械密封装置中的主密封，同时也决定密封效果和机械密封的寿命。机械密封在工作过程中，由于旋转环和静止环两个密封端面紧密配合，使密封端面之间形成一道微小间隙，当介质通过此间隙时，形成极薄的液膜，产生阻力，阻止介质泄漏，同时液膜也起到润滑和冷却的作用，使机械密封的寿命增长。为了保证密封端面间必需的液膜，必须严格控制端面上的压力，若压力过大，则不易形成稳定的润滑液膜，从而导致端面的快速磨损；若压力过小，则影响密封效果导致泄漏量增加。 5、机械密封冲洗方案及其特点 机械密封的冲洗是一种控制机械密封温度、延长机械密封寿命的有效措施。冲洗的目的在于带走热量、保持和改善润滑、防止液膜气化、防止杂质集积、防止气囊形成等。 根据冲洗形式可分为内冲洗和外冲洗，其中内冲洗时利用输送介质进行冲洗，而外冲洗则是通过引入外界物质进行冲洗。
机械密封比压选用原则 《液气压世界》2008年第3期阅读次数：370 【关键词】机械密封,载荷,承载能力,比载荷,流体膜压,微凸体接,触比压 【摘要】对各种不同密封型式、摩擦状态、密封面形状和流体相态的密封面载荷和承载能力作了具体分析，有利于对密封面比压的深入了解。对一些不切实际的选用原则和密封面比压的概念与数据进行了讨论分析，并给出明确的密封面比压新概念，以及如何验算密封面比压的具体计算方法。介绍了相关算例和数据资料。 为了保证机械密封可靠、长寿命运转，长期以来许多密封工作者千方百计地努力设确选用密封面比压，并以此来反映密封是否能够正常工作。由于设计时所用的计算方法不够完善，所以在使用过程中形成的密封面比压的平均值，可能与设计时确定的计算值相差很大。究其原因是对密封面比压的概念、用法和依据了解有些不全面，或混淆不清，甚至不正确。因此，有必要用摩擦学有关的新观点、新概念、新技术和新知识，对密封面的比压作一系统、完整及全面的研讨，以便得出正确的看法和计算方法，特别是下面关于比压选用原则，可供机械密封的设计、制造、使用和维护人员参考。 1、密封面载荷和承载能力 在机械密封的使用实践中，对机械密封的密封面比压有许多叫法。过去称作密封端面上单位面积所受的力，或作用在密封环带上单位面积上净剩的闭合力。近来有密封面微凸体接触比压(简称密封面比压)、单位接触压力和平均接触压力等叫法。为了便于对密封面比压有所了解，首先来分析密封面载荷和承载能力的轴向平衡。机械密封密封面的轴向载荷和承载能力示意，见图1。
图1 密封面轴向载荷和总承载能力示图 1.1 轴向载荷和总承载能力的平衡 机械密封轴向作用在密封面上的总载荷P g，包括流体压力作用载荷Pf和弹簧预加载荷P sp,即： P g=P f+P sp (1) 承受这一密封面载荷的是总承载能力W，它包括流体膜承载能力W f和微凸体承载能力W c。流体膜承载能力包括流体膜静压承载能力W st和流体膜动压承载能力W dyn，即： W=W f+W c=W st+W dyn+W c (2) 在稳定工况下两者是相互平衡的，即： P g≡W (3) 1.2 载荷和比载荷 通常在密封系统压差p s较低时，虽然由于结构关系流体作用面积A s大于密封面面积A f，但轴向总载荷不大，密封面的流体膜和微凸体的承载能力是足够的。则流体压力作用载荷为： P f=p s A s
典型结构如图所示，，一般由动环、静环、动环密封圈、静环密封圈、弹簧、弹簧座、紧定螺钉、防转销等组成。机械密封一般有四个密封点，如图中1、2、3、4所示，其中3为静环与压盖端面之间的密封点，2为动环与轴或轴套之间的密封点，4 为压盖与泵壳或其它设备之间的密封点，1 为端面相对旋转的密封点，2、3、4是静密封，一般采用O形、V形密封圈等垫圈密封。 2.原理 机械密封工作时，由密封流体的压力和弹性元件的弹力等引起的轴向力使动环和静环互相贴合并相对运动，由于两个密封端面的紧密配合，使密封端面之间的交界（密封界面）形成一微小间隙，当有压介质通过此间隙时，形成极薄的液膜，产生阻力，阻止介质泄漏，同时液膜又使得端面得以润滑，获得长期密封效果。 3.分类 （1）按密封的主机：泵用机械密封、釜用机械密封、压缩机用机械密封等； （2）按不同工作参数，分为高温、中温、低温、高压、中压、低压、高速、重型等等； （3）按结构形式分为：平衡型和非平衡型、单端面和双端面机械密封等。
（1）准备工作 ①检查轴与轴套的径向跳动、表面粗糙度、外径公差、轴的窜动等是否满足精度要求； ②检查机械密封的型号、规格是否与要求相符。各零件是否完好，密封圈尺寸是否合适，动环和静环的表面是否光滑平整。若有缺陷必须更换或修复。 ③用干净的汽油对机械密封的零件进行清洗，然后擦干，注意保护密封面； ④安装机械密封时，先从说明书上查到弹簧的工作长度，然后用卡尺量得弹簧的自由长度即可得弹簧的压缩量，安装中应保证弹簧的压缩量的偏差不大于1mm。 （2）检查与测量 ①动环的浮动性，要求动环与轴有一定的间隙，保证间隙为 0.3-0.7mm。 ②固定环是否偏心泵用机械密封中，固定环（弹簧座）与轴采用滑动配合，间隙量很小。若间隙较大，固定环就会偏心，作用在密封面上的弹簧力不均匀时密封出现时泄时封现象 ③动环与静环贴合面的检查:检查时可用90°角尺测量贴合面对轴中心线的偏差。 （3）安装
水泵机械密封选型及使用 如何进行水泵机械密封的选型及机械密封的安装和使用 水泵机械密封件属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一，是各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备的关键部件。其密封性能和使用寿命取决于许多因素，如选型、机器的精度、正确的安装使用等。 一、水泵机械密封的安装与使用要求 1、机械密封对机器精度的要求(以泵用机械密封为例) (1)安装机械密封部位的轴(或轴套)的径向跳动公差最大不超过0.04～0.06MM。 (2)转子轴向窜动不超过0.3MM。 (3)密封腔体与密封端盖结合的定位端面对轴(或轴套)表面的跳动公差最大不超过0.04～ 0.06MM。 2、水泵机械密封的确认 (1)确认所安装的密封是否与要求的型号一致。 (2)安装前要仔细地与总装图对照，零件数量是否齐全。 (3)采用并圈弹簧传动的机械密封，其弹簧有左、右旋之分，须按转轴的旋向来选择。 3、水泵机械密封安装 安装方法随机械密封型式、机器的种类不同而有所不同，但其安装要领几乎都相同，安装步骤和注意事项如下： 安装时，应按产品的使用说明书或样本，保证机械密封的安装尺寸。(2)装入前，轴(轴套)、压盖应无毛刺，轴承状况良好;密封件、轴、密封腔、压盖都应该清洗干净。为减少摩擦阻力，轴上安装机械密封的部位要薄薄地涂上一层油，以进行润滑，考虑到橡胶O形圈的相溶性，若不宜用油，可涂肥皂水。浮装式静环不带防转销的结构，不宜涂油，应干式装入压盖。 (3)先将静环与压盖一起装在轴上，注意不要与轴相碰，然后将动环组件装入。弹簧座或传动座的紧定螺钉应分几次均匀拧紧。在未固定压盖之前，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。 4、水泵机械密封使用 (1)当输送介质温度偏高、过低、或含有杂质颗粒、易燃、易爆、有毒时，必须采取相应的阻封、冲洗、冷却、过滤等措施。 (2)运转前用手盘车，注意转矩是否过大，有无擦碰及不正常的声音。 (3)注意旋向，联轴器是否对中，轴承部位的润滑油加法是否适当，配管是否正确。
在机械设备中密封的功能是防止泄漏。起密封作用的零件称为密封件，简称密封。密封 件是机械产品中应用最广的零部件之一。在石油、石化、化工等的生产、加工、储运乃至销售环节，常常伴随着易燃、易爆、高温、高压、有毒有害和腐蚀等危险因素，机器及设备在使用中工作介质和润滑油的“跑、冒、滴、漏”，给生产带来了极大危害。 设备中的工作介质或润滑剂的泄漏，会造成浪费并污染环境，泄漏到环境中的物质一般 难以回收，严重污染了空气、水以及土壤。例如，很多化工厂区气味难闻，烟雾弥漫，对环境造成严重污染，严重危害职工的身体健康；易燃、易爆、剧毒、腐蚀性、放射性物质的泄漏，有可能发生着火、爆炸、中毒等事故，造成厂毁人亡，会危及人身及设备的安全：环境中的气体、灰尘、水等进入机械设备内会导致轴承、齿轮等过早地磨损报废，混入化工装置内会影响化工产品纯度；流体机械内部泄漏会影响容积效率等。随着生产装置的大型化，生产工艺向高温、高压、高速的方向发展，出现泄漏的机会越来越多，发生事故的危险越来越大，造成的经济损失也越来越大。往往一处管线、一台设备的泄漏就有可能导致一套装置，乃至全厂停产，还极可能会引起火灾、爆炸，造成人员伤亡等重大事故发生。因此，密封性能已成为评定机械产品质量的一个重要指标。 常用密封包括机械密封、液压与气动密封、垫密封、填料密封、胶密封、迷宫密封、螺旋密封、磁流体密封、高压密封等。 以下是我们在非标设备设计中需要常用到的一些密封件的选型步骤、设计技术要求等资料，各种常见密封的密封原理、基本结构、特点、使用性能、适用条件，如何根据使用条件，合理地选择密封材料、密封型式，正确进行密封结构的设计。 一、密封的分类 密封件可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封的密封部位是静止的，如管道法兰、螺纹连接、压力容器与盖间的密封等。动密封的密封部位有相对
简介：机械密封部件无论从制造精度上还是安装精度上要求都很严格，如果安装不当，就会影响密封的寿命和密封性能，严重时将会使密封迅速失效。机械密封广泛用于各种类型的泵。机械密封是一种精度较高的 机械密封部件无论从制造精度上还是安装精度上要求都很严格，如果安装不当，就会影响密封的寿命和密封性能，严重时将会使密封迅速失效。机械密封广泛用于各种类型的泵。机械密封是一种精度较高的密封装置，对安装和使用条件均有一定的要求。 一、机械密封的安装 为了使机械密封具有良好的密封性能，安装密封的设备应满足以下要求： 1、安装安装机械密封部位的轴（或轴套）的外径尺寸公差为h7，表面粗糙度Ra值不大于。安装机械密封部位的轴（或轴套）的外径≤50mm时，径向跳动公差≤；外径＞50mm时，径向跳动公差≤，安装机械密封的设备转子轴向窜动量≤。安装时必须将轴、密封腔体（泵盖）、机械密封本身清洗干净，防止杂质进入密封安装部位。 2、密封机械密封的安装是在泵的装配过程中进行的。待泵轴装上轴承箱，轴承箱的密封元件装好后，按以下步骤安装机械密封： 首先，安装前应确认产品型号及规格与设备要求是否一致，在安装密封的轴，腔体及压盖等与辅助密封圈接触处均匀涂油（注：对乙丙橡胶、或介质不允许注入润滑油的情况下，可涂抹植物油或肥皂水。再把机械密封套上轴，按设计的工作高度安装到位。过压盖通孔，采用对角线交叉拧紧方式，用螺栓将整个密封与密封腔体（泵盖）联接拧紧。机械密封配有辅助系统时，按标示正确连接管路，最后试车。 3、观察以上步骤完成后，手动盘车，注意观察转矩的变化，以及有无擦碰声音异常等，以确定是否要重新安装和调整。打开阀门，密封腔内通入密封介质，全部排出密封腔的空气，使密封腔中全部充满介质，并观察密封有无泄漏情况，确认上述两项正确无误后进行试运转。 二、机械密封安装使用的一般原则 1、弄清设备的情况，要了解设备转轴的转速、轴径；设备制造精度及密封腔尺寸，设备本身的使用寿命以及设备在生产工艺中的地位等要做全面均衡的考虑。 2、估算介质压力。泵的密封腔压力一般不是泵的出口压力，而是低于泵的出口压力。 3、弄清密封介质情况。要了解密封介质的状态，是气态还是液态，介质是否含颗粒及颗粒状况；了解介质的性质、温度，以便合理选型及采取必要的冷却、冲洗、润滑措施。 三、机械密封的安装时注意事项
机械密封安装使用指导 时间：2012-10-18 16:36:21来源： 一．适用范围 适用于旋转轴用机械密封安装，以卧式离心泵用机械密封安装为基准，机械密封为内装、接触式，转速不超过5000转/分或端面速度≤25米/秒，密封工作温度在-40℃~260℃或介质温度低于400℃，其它设备用机械密封安装可参考使用。 二．安全建议 安装机械密封前，必须保证相关设备、系统均已停用和处于非工作状态，并且已达到环境温度，有压部分已泄到常压，保证机械密封安装过程中人身安全。 三．安装步骤： 准备 1．准备好所要安装的密封后，查阅密封工作图，注意拆泵时各件拆装顺序。拆泵，将旧的填料或机封拆除。 2．检查泵上与轴套、压盖相接触的金属件表面是否完 好。 3．为了避免非金属元件（如"○"圈）的损伤，应在有非金属元件滑过的所有台肩部位加工出2x30°倒角，所有尖角倒圆并修光滑（如图一），在键槽或沉孔处倒掉所有棱角，有密封圈滑移的直径处金属表面粗糙度Ra应小于0.8μm，静密封圈处的金属表面粗糙度Ra应小于3.2μm。 4．清洁密封腔体，并检查各安装表面是否有损伤痕迹。 5．检查与机械密封相关的安装连接尺寸是否与机械密封工作图相符。 6．校核密封腔体中旋转件及静止件的轴向及径向跳动，不超过国家标准规定极限值。 轴端部跳动小于0.1mm, （如图二） 轴径向跳动小于0.03-0.05mm., （如图三） 密封腔止口端面与轴的垂直度小于0.05mm。（如图四） 如果达不到上述要求，应更换轴承或调整相关部件。
7、擦净各部件，对滑移部位添加润滑剂，该润滑剂要与密封材料及介质相容。 推荐使用润滑剂：肥皂水、水、硅润滑脂、乙二醇或甘油。 装配 1．机械密封的装配要求在干燥、清洁的环境中进行。 2．拆开机械密封包装，注意密封端面不可与硬物相碰。 3．依据密封工作图，确定密封工作长度L3（以符合DIN24960的C8U 型机械密封为例）(见图五）。 3-1、密封弹性组件（包括动环）的工作长度是经过计算的，即在规定的运行寿命内能保持合适的端面比压及弹性补偿量的长度。工作长度与其自由状态的长度差值，即是密封的压缩量，安装中，需计算得出实际压缩量。可根据使用经验对密封压缩量进行少量增减，否则必须保证密封工作图尺寸。盲目或过大增减压缩量、不按密封工作图尺寸安装将导致密封不能工作或过早失效。 4、测量压盖尺寸A（含止口垫）后(见图六)，将静环及静环密封圈装至压盖内，并注意静环后部的槽对入压盖上的防转销。如果静环密封圈是“O”形圈，可将密封圈表面涂润滑剂后，套到静环上，再将静环放平用手压入压盖。如果静环密封圈是聚四氟乙烯或柔性石墨，则先将密封圈装到静环上，平放到压盖内，对准压盖上的防转销，注意密封圈内外圆上倒角方向有利于安装。端面平垫软布，用压力机或钻床等类似能产生压力的机械将静环缓慢压入压盖，端面加力必须均匀，并测量尺寸E是否符合要求且一致（见图七）。不可对静环局部用力，不允许对静环敲击。如果压不动或压力很大，应立即停止，测量压盖、密封圈及静环尺寸，对不合适的尺寸进行修整后再装配。
第 52 卷第 4 期2015 年 8 月化 工 设 备 与 管 道PROCESS EQUIPMENT & PIPING V ol. 52 No. 4Aug. 2015 炼油装置中几种典型泵用机械密封及系统选型分析 王彬，程 （中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东 青岛 266071） 摘 要：结合设计经验以及对API 682标准的研究，对泵用机械密封的选型要点进行了分析，主要包括密封类型、密封形式、布置方式、冲洗方案等。进而对炼油装置中的高温热油泵、高温热水泵以及强酸强碱泵机械密封及辅助系统的选型提出了合理化建议，对API 682中的PLAN53B 和PLAN23进行了改进，使之更好地为机械密封服务，有利于机械密封长期稳定运行。关键词：机械密封及系统；炼油；选型；泵 中图分类号：TQ 050.3； TH 136 文献标识码：A 文章编号：1009-3281（2015）04-0044-004 收稿日期：2014-11-12 作者简介： 王彬（1982—），男，河北保定市人，工程师。主要从 事旋转机械的设计选型工作。 由于机械密封具有密封性能好、工作可靠、泄漏量小、功率消耗少等特点，因而在国内外炼油化工生产的旋转设备中得到了广泛的应用，已经成为泵、压缩机、反应釜、搅拌器等工艺设备能否正常运转的关键部件。 随着环境保护和人类健康要求的提高，炼油装置中对泵用机械密封的要求也在不断提高。据统计，炼油装置中机泵故障的40%以上是由于机械密封发生泄漏而引起的。造成这一现象的原因，一是作为机泵中的动密封其本身所处的工作条件、起的作用所决定；二是许多国内设计单位以及工程公司认为机械密封及系统的选用是泵厂和密封厂的责任，往往对密封的类型、布置方式、冲洗方案了解不深，难以制定机械密封的选配方案，造成部分密封选型不当。在密封方案的选择中，除了密封本身安全可靠的设计外，密封的工作环境对密封寿命的影响更加重要，往往是由于密封工作环境的变化导致了密封的失效。因此密封系统的选择应更加受到重视。 本文结合自身设计经验以及通过与用户交流所得到的现场使用经验，对炼油装置中几种典型泵用机械密封及系统的选型进行了分析[1-8]。 1 泵用机械密封选型要点 美国石油协会API 682（Pumps-Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps ）标准中对机械密封的类别（Categories ）、类型（Types ）、布置 方式（Arrangements ）、冲洗方案（Flush plans ）等进行了分类，在工程应用中机械密封的选型也应注重以上要点进行分析。 另外，机械密封的pV 值是选择、使用和设计机械密封的重要参数，功耗、磨损与温升都与该值有关。pV 值越高，机械密封的技术水平及难度系数越高。1.1 机械密封类别（Categories ）的选择 API 682中规定了三种密封类别，一类密封（Category 1）用于非API 610尺寸密封腔，且密封腔温度为-40~260 ℃，密封腔压力≤2.2 MPa （A ）的场合，炼油行业大多采用API 610标准的泵，因此不建议采用此类密封。 二类密封（Category 2）用于满足API 610尺寸要求的密封腔，且密封腔温度为-40~400 ℃，密封腔压力≤4.2 MPa （A ）的场合，此类密封在炼油厂中应用最多，大多数烃类介质应用该类密封。 三类密封（Category 3）的温度、压力范围与2类相同，但对密封的认证试验以及图纸资料的要求更加严格，另外三类密封需要采用多孔均匀冲洗系统以及节流衬套需采用浮动石墨衬圈的形式。目前国内密封厂家不具备严格意义上的三类密封生产能力，因此仅建议在采用进口密封且应用场合要求极高的情况下选用。
机械密封选型方法及使用要求 核心提示：机械密封件属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一，是各种泵类、反应合成釜、透平压缩机、潜水电机等设备的关键部件。其密封性能和使用寿命取决于许多因素，如选型、机器的精度、正确的安装使用等。 一、选型方法： 机械密封选型的主要参数：密封腔体压力(MPA)、流体温度(℃)、工作速度(M/S)、流体的特性以及安装密封的有效空间等。 机械密封按工作条件和介质性质的不同，有耐高温、耐低温机械密封，耐高压、耐腐蚀机械密封，耐颗粒介质机械密封和适应易汽化的轻质烃介质的机械密封等，应根据不同的用处选取不同结构型式和材料的机械密封。 选型的基本原则为： 1：根据密封腔体压力，确定密封结构采用平衡型或非平衡型，单端面或双端面等。 2：根据工作速度，确定采用旋转式或静止式，流体动压式或非接触型。 3：根据温度及流体性质，确定摩擦副和辅助密封材料，以及正确选择润滑、冲洗、保温、冷却等机械密封循环保护系统等。 4：根据安装密封的有效空间，确定采用多弹簧或单弹簧或波形弹簧，内装式或外装式。 二、机械密封的安装与使用要求： 1：机械密封对机器精度的要求(以泵用机械密封为例) (1)安装机械密封部位的轴(或轴套)的径向跳动公差最大不超过0：04～0：06MM。 (2)转子轴向窜动不超过0：3MM。 (3)密封腔体与密封端盖结合的定位端面对轴(或轴套)表面的跳动公差最大不超过0：04～0：06MM。 2：密封件的确认 (1)确认所安装的密封是否与要求的型号一致。
(2)安装前要仔细地与总装图对照，零件数量是否齐全。 (3)采用并圈弹簧传动的机械密封，其弹簧有左、右旋之分，须按转轴的旋向来选择。 3：安装 安装方法随机械密封型式、机器的种类不同而有所不同，但其安装要领几乎都相同，安装步骤和注意事项如下： (1)安装尺寸的确定 安装时，应按产品的使用说明书或样本，保证机械密封的安装尺寸。 (2)装入前，轴(轴套)、压盖应无毛刺，轴承状况良好;密封件、轴、密封腔、压盖都应该清洗干净。为减少摩擦阻力，轴上安装机械密封的部位要薄薄地涂上一层油，以进行润滑，考虑到橡胶O形圈的相溶性，若不宜用油，可涂肥皂水。浮装式静环不带防转销的结构，不宜涂油，应干式装入压盖。 (3)先将静环与压盖一起装在轴上，注意不要与轴相碰，然后将动环组件装入。弹簧座或传动座的紧定螺钉应分几次均匀拧紧。 在未固定压盖之前，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。 4：使用 (1)当输送介质温度偏高、过低、或含有杂质颗粒、易燃、易爆、有毒时，必须采取相应的阻封、冲洗、冷却、过滤等措施。 (2)运转前用手盘车，注意转矩是否过大，有无擦碰及不正常的声音。 (3)注意旋向，联轴器是否对中，轴承部位的润滑油加法是否适当，配管是否正确。 (4)开车后工作是否正常稳定，有无因轴转动引起的异常转矩，以及异常响声和过热现象。 (5)运转前首先将介质、冷却水阀门打开，检查密封腔内的气体是否全排出，防止静压引起泄漏，然后开机运行。 文章来源：密封技术网https://www.doczj.com/doc/b812902852.html,/Knowledge/Details.aspx?kid=25957 相关推荐：密封圈 https://www.doczj.com/doc/b812902852.html, 密封论坛https://www.doczj.com/doc/b812902852.html, 盘根https://www.doczj.com/doc/b812902852.html,/topic/packing/
机械密封安装和使用要求 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
机械密封安装和使用要求示范文本使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 1）必须按工况条件与主机情况选择适宜型号的机械密 封与材料匹配，才能确保机封正常运转及使用寿命。 2）安装机械密封部位的轴（轴套）的径向跳动公差应 ≤0.04mm，转子的轴向窜动量≤0.1mm。 3）安装机械密封静止环的密封端盖（或壳体），定位 端面对轴的垂直度≤0.04mm。 4）机械密封在安装时，必须将轴（轴套）、密封腔 体、密封端盖及机械密封本身清洗干净，防止任何杂质进 入密封部位。 5）当输送介质温度偏高、过低、或含有杂质颗粒、易 燃、易爆、有毒时，必须参照机械密封有关标准，采取相 应的阻封、冲洗、冷却、过虑等措施。
6）机械密封安装时，应有适当的润滑。按产品安装说明书，保证机械密封的安装尺寸。 7）设备在运转前必须充满介质，以防止干摩擦而使密封失效。 8）样本中单弹簧传动的机械密封，应合理选择弹簧旋向，一般从静止环端看，轴转向为顺时针时，应选右旋弹簧。反之则选左弹簧。 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion
机械密封选型与常用型号比较 每一种机械密封,只有用于规定的范围内才能有效地发挥作用。选型不当, 则会使密封性能显著降低,寿命缩短,甚至失效。 选型的主要参数如下: 一、密封腔介质压力P 介质润滑性好，粘度较高时，P≤0.8MPa选用非平衡型。介质润滑性差，粘 度低时，P≥0.5Mpa 二、线速度V V≤25m/s选用旋转型。V≥25m/s时选用静止型。 三、PV值 PV值涉及到密封面之间流体膜的稳定性（汽化）和磨擦副的耐磨性。PV 极限值举例： 端面组合材料介质非平衡型平衡型钴铬钨合金/石墨水27 碳化钨/石墨水935.5 碳化硅/石墨水35.5142 碳化硅/碳化钨水726.6 碳化钨/碳化钨水29 四、密封介质温度T 在没有外冷条件下,机械密封的最高温度一般取决于辅助密封材料的安全使 用温度.见下表： 材料安全使用温度℃备注 丁睛橡胶（NBR）-30~100超过安全使用温度请使用金属波纹管机械密封 硅橡胶（MVQ）-40~200 乙丙橡胶（EPR）-10~160 氟橡胶（FPM）-30~180 聚四氟乙烯（PTFE）-100~220 五、介质的特殊性。 1、粘度：低粘度介质易干磨擦宜选用平衡型。高粘度介质，宜采用强制传 动结构。 2、腐蚀和化学溶剂：a、强腐蚀宜用外装式的四氟波纹管密封。
b、辅助密封在不同化学介质中的适用表如下： 材料用途 丁腈橡胶（NBR）矿物油、汽油、挥发油、碳酸钾、氢氧化钾、水、磷酸等 硅橡胶（MVQ）丁醇、低溶胀性矿物油、弱酸、弱碱、氨水等 乙丙橡胶（EPR）丙酮、碱、二氧化硫、重铬酸钾、过氧化氢、氨水等 氟橡胶（FPM）热油、蒸汽、无机酸、丁醇、氯族溶剂等 氯醇橡胶（FCO）氟利昂 聚四氟乙烯（PTFE）酸、碱、溶剂及各种介质 3、含悬浮固体颗粒：动静环材料宜采用碳化钨/碳化钨，或碳化硅/碳化硅，当颗粒易于阻塞密封腔时，须采用辅助装置经过过滤或分离后的冲冼液，冲洗端面。 4、剧毒或气体介质：宜采用双端面机械密封。 机械密封常用型号： HU1型 HU1型机械密封符合ISO3096DIN24960和GB6556标准。辅助密封卷根据工况要求可选用同规格橡胶“O”圈PTFE“V”圈。单弹簧、非平衡 型拨叉传动、补偿能力强，安装时与轴旋向无关。 磨擦副材质与辅助密封材质可根据实际工况选用。 适用范围 被密封介质：油水、结晶性强碱、盐、高溶度流体、浆料、有机溶剂及其他弱腐蚀溶液。 密封腔压力：≤1Mpa 密封腔温度：-20℃~220℃ 线速度：≤15m/s HU3型
机械密封的基本结构工作原理和常见形式 一．基本原件，结构 1．端面密封副（静、动环） 端面密封副的作用是使密封面紧密贴合，防止介质泄漏。 它要求静、动环具有良好的耐磨性，动环可以轴向灵活地移动，自动补偿密封面磨损，使之与静环良好地贴合；静环具有浮动性，起缓冲作用。为此密封面要求有良好的加工质量，保证密封副有良好的贴合性能。 2．弹性元件（弹簧、波纹管、隔膜） 它主要起预紧、补偿和缓冲的作用，要求始终保持足够的弹性来克服辅助密封和传动件的摩擦和动环等的惯性，保证端面密封副良好的贴合和动环的追随性，材料要求耐腐蚀、耐疲劳。 3．辅助密封（& 形圈、. 形圈、/ 形圈、楔形圈和异形圈） 它主要起静环和动环的密封作用，同时也起到浮动和缓冲作用。要求静环的密封元件能保证静环与压盖之间的密封性和静环有一定的浮动性，动环的密封元件能保证动环与轴或轴套之间的密封性和动环的浮动性。材料要求耐热、耐寒并能与介质相容。 4．传动件（传动销、传动环、传动座、传动键、传动突耳或牙嵌式联结器）它起到将轴的转矩传给动环的作用。材料要求耐磨和耐腐蚀。 5．紧固件（紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套） 它起到静、动环的定位、紧固的作用。要求轴向定位正确，保证一定的弹簧压缩量，使密封副的密封面处于正确的位置并保持良好的贴合。同时要求拆装方便、容易就位、能重复利用。与辅助密封配合处，安装密封圈要有导向倒角和压弹量，应特别注意动环辅助密封件与轴套配合处要求耐磨损和耐腐蚀，有必要时与轴套配合处可采用硬面覆层。 6．防转件（防转销） 它起到防止静环转动和脱出的作用。要求有足够的长度，防止静环在负压下脱出，并要求正确定位，防止静环随动环旋转。材料上要求耐腐蚀，在必要时中间可加四氟乙烯套，以免损坏碳石墨静环。 二．工作原理，基本动作 机械密封是由一对或者数对动环与静环组成的平面摩擦副构成的密封装置。 依靠弹性构件和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触表面，产生适当的压紧力，使这两个端面紧密贴合，密封端面之间维持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。这层液膜具有流体动压力与静压力，起润滑和平衡压力的作用。
13 Seal Material and Arrangement Guide Note 1: Please refer to fold-out page 44i/ii for key to column headings, codes and comments.Note 2: ●= Acceptable. Note 3: Seal performance limits must also be checked.
14 Seal Material and Arrangement Guide Note 1: Please refer to fold-out page 44i/ii for key to column headings, codes and comments. Note 2: ●= Acceptable.Note 3: Seal performance limits must also be checked.
15 Seal Material and Arrangement Guide Note 1: Please refer to fold-out page 44i/ii for key to column headings, codes and comments. Note 2: ●= Acceptable.Note 3: Seal performance limits must also be checked.
16 Seal Material and Arrangement Guide Note 1: Please refer to fold-out page 44i/ii for key to column headings, codes and comments. Note 2: ●= Acceptable.Note 3: Seal performance limits must also be checked.
机械密封比压选用原则 顾永泉 摘要：对各种不同密封型式、摩擦状态、密封面形状和流体相态的密封面载荷和承载能力作了具体分析，有利于对密封面比压的深入了解。对一些不切实际的选用原则和密封面比压的概念与数据进行了讨论分析，并给出明确的密封面比压新概念，以及如何验算密封面比压的具体计算方法。介绍了相关算例和数据资料。 关键词：机械密封；载荷；承载能力；比载荷；流体膜压；微凸体接触比压 分类号：TH 136； TB 42文献标识码：A 文章编号：1000-7466(2000)02-0021-04 Principles for selecting seal face mean contact pressure of mec hanical seals GU Yong-quan (The University of Petroleum,Dongying 257062, China) Abstract：Seal face mean contact pressure of mechanical fac e seals is discussed in detail. Concrete analysis on seal face load and load carrying capacity in v arious types, friction modes,seal face geometry and fluid phase states is given , which are useful for understanding seal face mean ,concepts and contact pressure pr actical principles for selecting p c data are discussed and an alyzed . The clear concepts, concrete and check calculation abo ut it are presented. calculation of p c Key words：mechanical seals;seal face load;load carr y ing capacity; unit load;fluid film pressure;aspiraties mean contact pressure▲
机械密封安装知识 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-
机械密封安装使用指导 一． 适用范围 适用于旋转轴用机械密封安装，以卧式离心泵用机械密封安装为基准，机械密封为内装、接触式，转速不超过5000转/分或端面速度≤25米/秒，密封工作温度在-40℃~260℃或介质温度低于400℃，其它设备用机械密封安装可参考使用。 二． 安全建议 安装机械密封前，必须保证相关设备、系统均已停用和处于非工作状态，并且已达到环境温度，有压部分已泄到常压，保证机械密封安装过程中人身安全。 三． 安装步骤： 准备 1． 顺序。拆泵，将旧的填料或机封拆除。 2． 检查泵上与轴套、压盖相接触的金属件表面是否完好。3． 为了避免非金属元件（如"○"圈）的损伤，应在有非金属元件滑过 的所有台肩部位加工出2x30°倒角，所有尖角倒圆并修光滑（如图面粗糙度Ra 应小于μm ，静密封圈处的金属表面粗糙度Ra 应小于μm 4． 清洁密封腔体，并检查各安装表面是否有损伤痕迹。 5． 检查与机械密封相关的安装连接尺寸是否与机械密封工作图相符。 6． 校核密封腔体中旋转件及静止件的轴向及径向跳动，不超过国家标准 规定极限值。 轴端部跳动小于0.1mm, （如图二） 轴径向跳动小于-0.05mm., （如图三） 密封腔止口端面与轴的垂直度小于0.05mm 。（如图四） 如果达不到上述要求，应更换轴承或调整相关部件。 7、擦净各部件，对滑移部位添加润滑剂，该润滑剂要与密封材料及介质相容。
3．依据密封工作图，确定密封工作长度L3（以符合DIN24960的C8U型机械密封为例）(见图五）。3-1、密封弹性组件（包括动环）的工作长度是经过计算的，即在规定的运行寿命内能保持合适的端面比压及弹性补偿量的长度。工作长度与其自由状态的长度差值，即是密封的压缩量，安装中，需计算得出实际压缩量。可根据使用经验对密封压缩量进行少量增减，否则必须保证密封工作图尺寸。 盲目或过大增减压缩量、不按密封工作图尺寸安装将导致密封不能工作或过早失效。 4、测量压盖尺寸A（含止口垫）后(见图六)，将静环及静环密封圈装至压盖内，并注意静环后部的槽 对入压盖上的防转销。如果静环密封圈是“O”形圈，可将密封圈表面涂润滑剂后，套到静环上，再将静环放平用手压入压盖。如果静环密封圈是聚四氟乙烯或柔性石墨，则先将密封圈装到静环上， 测量尺寸E 整后再装配。 5、参照机封工作图，计算出B（=L1K-A）值。 6、在轴套上按B值位置固定动环组件(见图八) 可按相同办法计算安装。 注意：一些机械密封轴套上已刻有B值线或轴套上有定位台阶(图九)，这样机械密封安装时仅需校核L3尺寸即可。 7 轴套。 8