怎样分析机械密封的密封失效

©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME怎样去分析密封失效©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME密封失效分析和事实调查©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME密封失效是什么？-“失效”一词是指产品不再设计意图去工作的情况。-失效发生在安全使用期之前。-当泄露量超出某一确定值时，就可以认为该机械密封已失效©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME磨蚀/腐蚀密封面汽化/设备振动/有异常噪音密封面干运转弹簧堵塞密封面破损,变形垫圈/O形圈腐蚀,过热结晶,结焦,结冰石墨环磨损过多&金属件腐蚀……失效密封部件的常见症状©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME在密封失效分析中，主要目标应放在失效密封上，发现特殊症状。.查看密封失效分析的目标不仅是要改正某一个特定的错误，而且还要改正会引起失效的有害条件密封失效分析的目标是什么？©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME对密封不利的条件？密封组装和安装不正确？密封零件的错误处理？设备操作失误？密封达不到设计寿命/泄漏的普遍原因VibrationFrequency(-CycleperMinute-)VibrationDisplacement-PeaktoPeak-(mils)10.001.003.005.007.000.0010.0030.0050.0070.010.030.050.070.100.300.500.701005004003002001,0005,0004,0003,0002,0001,00005,00004,00003,00002,00001,00000工况改变&设备偏差？辅助管路系统缺陷？密封腔被引入外界颗粒,杂质？泵气蚀,或流量控制失效？设备的振动？密封选型失误？©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME解决一个密封问题就像拼图游戏一样，但是首先必须把每一块都找到，才能把它们拼成图形。事实调查©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME安装复核设备状况密封检验密封状况过程和操作工况复核事实调查密封问题可以通过请教专家或通过拆除设备的方法来解决。事实的调查只能通过细心的向有关人员咨询,交流讨论和一系列的设备,密封部件检验才能实现。©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME工况复核复核密封图和实际工况密封选型适用于工况条件吗？实际密封腔的压力是在密封限制的静态和动态压力的范围内吗？实际的温度、密度、粘度、转速是在密封的允许范围之内吗？密封材料适合操作温度下的介质吗？操作温度下液体的气化压力是多少？接近介质的沸点吗？什么是管道布置方案？该方案适用于所用工况吗？冲洗液的流速是多少，该流速足够密封冷却吗？该工况需要急冷/吹扫吗？什么介质？对双密封而言密封缓冲液或隔离液是什么?密封液适用于工况情况吗？有助于密封的循环,润滑吗?温度、粘度?介质与工作液和密封材料相符合吗?基本项目©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME首先是在哪里发现的泄露？密封环面,轴套还是压盖……?在双密封或串联密封中，内漏还是外露?对于双支撑泵,驱动端与非驱动端的(失效)情况是一样的吗?泄露速度是多少？这是在开机后多久发生的?密封自安装后共工作了多少小时?泄露速度随时间变化是不变？是增长?还是减少？它是静态泄露还是动态泄露？是在多大压力下发生的?问题是突然发生的还是已经存在了一段时间了?泄露的介质是干净的还是不洁净的?密封的额定寿命的多少?泄露速度是随压力、速度或温度的改变而改变的吗?有可能改变静压吗？如果这样，会改变泄露速度吗?密封泄露？哪里？怎么样？什么？什么时候？基本项目密封状况©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME密封法兰盘比泵热很多吗？密封有明显的“爆音”或“尖叫声”吗?温度和噪音密封状况基本项目排污口在双密封或串联密封中密封法兰盘的温度是多少?封液的温度呢？封液管线的进\出口温差是多少？PLAN21/23需要换热器冷却的密封冲洗方案换热器的两介质管线温度？冷却水管线的进\出口温差是多少？©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME密封安装定位尺寸正确吗？各部件轴向位置是否紧凑？压盖与密封腔端面是否刚性接触?若可以看到定位片或驱动环，它们的位置是否正确？除密封外，还有何其他泄露渠道吗？密封安装图有封闭尺寸或被重复标注吗？驱动端/非驱动端?压盖是被止口定位的吗？这个止口力可以固定住压盖吗？压盖的厚度和螺栓/螺柱的数量可以承受填料箱的压力吗？用户改变安装或更换密封部件了吗？密封是怎样被维护人员安装的？他们使用了什么润滑剂？摩擦面是被清洗后，干安装的吗？使用润滑剂了吗？安装复核基本项目©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME密封是怎样被冲洗或冷却的？冲洗是来自泵高压端还是低压端，有什么限流措施吗?有配合的旋流器使用吗？密封腔与泵出口端联接的压力是否接近吗?密封腔有排气系统吗？安装复核基本项目Drain相对于旋向来说，切向联接的冲洗口是否正确?密封腔夹套冷却/保温了吗？(如果有必要)对于双密封和串联密封而言，封液是怎样被加压或排放的？这对封液压力的改变有影响吗？©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME轴的昀大可能的轴向和径向位移是多少？该部分有无异常振动？密封腔中有气蚀的声音吗？设备的跳动,轴窜,同轴度,表面光洁度多少泵是在同样或相近的工况下工作的？如果不止是一个泵，它们都有问题吗？旋转组合(转子部分)使用了多久了？仍然在保证期内吗？设备是延期使用吗？设备状况基本项目©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME过程和操作工艺流程中有无污染物？是否在某一段时间中，研磨物含量会增加？设备的开启和关闭的步骤是什么？对密封的影响是什么？运行工艺流程有变化吗？这与问题的出现有联系吗？在辅助操作环节中，如冲洗、消毒、清洗，使用泵了吗？使用的是什么介质？在双密封中，有会使泵腔或釜内压力超过密封腔压力的异常的过程或操作吗？在串联密封中，关机时,是否总有一个有利于内部密封的正向压力。基本项目©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME收集全部的密封检查摩损轨迹检查密封面检查波纹管检验弹簧检查摩损检验金属部件检验驱动机构基本项目密封检验©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME检验并记下密封在大气端的状况，那里能表明泄露源在哪里吗？密封是被增大还是减轻了弹簧的承载荷？检验密封工作位置的尺寸。可以被测量出偏移量及轴的相对轴向和径向位移来吗？检验并记下轴或轴套是否碰到静环孔或泵的其他静止部件？检验条项密封检验©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME移走静环座和密封之前，分别记下并标明它们对法兰盘和轴套的相对位置。有无任何迹象表明密封或静环被替代或被不正确安装？移走静环，记下密封零件的状况，有圆周相对旋转的迹象吗？密封面和静环破碎了吗？是轴向还是周微点破碎？静环安装底面平吗？安装和拆卸时或在传动销附近有摩擦声吗？记下静环的状况，对摩擦面要特别注意以下几个方面：1.有明显的摩损或破损的情况吗？2.摩损和轨迹的径向宽度相近吗？3.摩损是沿轨迹一周吗？4.工作轨迹与密封直径同轴吗？检验条项密封检验©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME密封曾经被解体或拆卸过吗?记录下磨擦幅环状况，特别是其摩擦面的情况：摩擦面有无显著的磨损或损坏迹象?有明显的摩损或破损的情况吗？摩损和轨迹的径向宽度相近吗？磨损带的周向宽度均匀吗?摩擦环面有无内、外径的切边、倒角?磨损量大概有多大？与新的原始状态比较，柔性辅助密封的状况如何？注意尺寸及硬度上的变化。涉及到波纹管密封时，波纹管是否有可见的裂纹？涉及到金属波纹管密封时，自由高度是否比其新的原始状态短很多？检验条项密封检验©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME在动环辅助密封圈下的轴套状况如何？是否有被驱动紧定部件挤压变型的迹象？在安装时，是否有轴套的某些区域存在可能伤害动环辅助密封圈的情况？驱动支耳或窝的情况怎样？有无明显的磨损？与正确定位的密封比较，密封头的驱动部件和辅助密封相对轴/轴套的指示位置有无变化？密封的弹簧情况怎么样？有无异常情况?密封的各部件是否存在异常腐蚀的迹象?当要求作较详细的密封失效分析或提供建议时，昀好提供整套密封头及静环组件，至少摩擦幅环。检验条项密封检验©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME怎样提高密封使用寿命?可能的解决办法Eagleburgmann的推荐行动确定失效的性质可能的原因©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME密封失效分析技巧仔细、近距离观察密封的失效迹象从而采取措施对症下药失效的迹象及原因是什么？失效是如何影响密封性能的？失效的表现迹象及此密封的历史及使用背景；应采取何种正确措施来避免密封的失效。©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME典型的有形故障例证1.卸压时大量泄漏，是压力变形的表现，拆检密封面可见V形间隙。可用增强环强度，调整平衡度解决。2.密封面磨损快a.当封压超过30bar时，密封面的磨损显著加快，若允许有点泄漏，密封厂大多会制成动力密封。b.高温作业。当摩檫面积储高温不易散发时，引起树脂析出焦化，石墨呈粉状脱落，由系统故障或冷却效能不足引起。c.高速。高速很容易在摩檫面积储高温，冷却不充分立即引起故障。d.颗粒、结晶物，通常二个面都是硬材料。e.盐类溶液，须保持封液的温度、浓度，使无盐粒析出气体、半气体，配双端面密封。f.低沸物质，有时比干摩檫更厉害。尽可能保持低温，或配双端面密封。©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME高温热水高温的水，综合了高压、高温、低沸和气体特性。解决的昀好办是在密封区域尽可能地降温。运行要求，离开沸点20℃以上。由高温水引起的密封故障昀多。3.密封面龟裂、裂纹由高温引起，降温排气是其必要手段。例.停堆冷却泵（秦山二期）a.进出水管为倒U形，存在管系停气条件。b.管路连接垫片孔错位，造成管路通道堵死1/2。c.排气装置未能全部排尽空气即关闭，造成Plan23系统气堵，封液发热气化，二小时后密封环即开裂。©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME热损硬质合金密封面上的热应力纹©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME氧化铝密封面炸裂©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME碳化钨端面气化©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME气体供应系统4.密封面分明区和暗区这是密封面变形后造成的泄漏。5.O形圈焦化、开裂、溶胀、变形、挤破。a.O形圈焦化、开裂多由热影响而至，拆的时候注意O形圈热损部位。近介质一面焦化，由介质温度太高或流动不畅引起；贴住动环和静环一面焦化，由密封摩檫热引起。b.O形圈开裂也由O形圈接触化学物质，受到幅照、紫外线，存放期长及受热受光等引起。©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAMEO-形圈损坏a.O-形圈热损O-形圈永久性变形©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAMEb.O形圈开裂也由O形圈接触化学物质，受到幅照、紫外线，存放期长及受热受光等引起。©EagleBurgmann2011DEPARTMENTNAME受热开裂©EagleBurgmann2011DEPARTMEN