密封培训13625

2019/9/161丹东克隆集团有限责任公司DANDONGCOLOSSUSGROUPCO,.LTD.密封知识培训丹东克隆技术科培训内容•机械密封的基础知识•API682方案及典型应用•典型故障解析机械密封的基础知识2019/9/163机械密封的重要性•机械密封是泵的一个部件，属易损件，据统计，在泵类设备的维修总量中，机械密封所占比重约为百分之五十，其余为轴承，电机，叶轮，泵轴等，因此，它的运行状况直接对设备生产造成极其重要的影响，特别是在易燃易爆，有毒有害的关键工艺设备上，停车成本较高，损失较大。因此了解和学习密封专业知识，掌握维修技能，提高机封质量，正确及时的处理各种故障对生产至关重要。机械密封的发展史及现状•机械密封最早是1885年在英国作为专利技术出现，直到1890年开始应用于轴承密封，1957年美国西乐公司率先研制出平衡型密封。•我国的机封发展较晚，四十年代以前基本上以填料，迷宫密封为主。•随着工业化的进步，五十年代末，第一套焊接金属波纹管密封在兰州炼油厂诞生。后来逐渐出现了结构简单的103，104，GX等国标密封。•八十年代至今，我国密封技术和加工工艺提高较快，发展较为迅速，各种高温高压密封相继问世并投入市场。各大密封厂逐渐占领国内市场，于进口企业相抗衡。各种关键设备国产化改造蜂拥而起。彻底打破了外国垄断的格局。•目前机械密封最高压力达42MPa,最高温度达-190度-450度，转速50000转每分，PV值达1000MPa.m/s机械密封的基本原理•机械密封是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从而达到防止流体泄漏的装置,又叫端面密封。机械密封的构成和作用磨擦副磨擦副辅助密封扭矩传递元件弹性元件扭矩传递元件扭矩传递元件辅助密封辅助密封扭矩传递元件基本元件的作用和要求•摩擦副：使密封面紧密贴合，防止泄漏。它要求具有良好的耐磨性；补偿环轴向移动灵活；端面变形稳定……•弹性元件：起预紧、补偿、缓冲的作用。要求具有适当的弹力，从而保证端面贴和良好且不过度磨损。•辅助密封：除端面外，所有密封点的密封及缓冲作用。要求可靠。•扭矩传递元件：起到传递和抵消扭矩的作用。要求拆装方便、安全可靠、传递平稳。1、接触式密封与非接触式密封接触式密封：密封面微凸体接触的机械密封，密封面间隙h=0.5~1um。普通的机械密封均属接触式机械密封。2、非接触式机械密封是指密封面微凸体不接触的机械密封，密封面间隙h2um，对于流体静压密封h1.5um.机械密封的基本形式2、单端面与双端面单端面—由一对密封面组成。双端面—由两对密封端面组成。机械密封的基本形式•3.内装式和外装式机械密封1）、静环装在压盖内侧的机械密封成为内装式机械密封。2）、外装式机械密封静环装在压盖外侧的机械密封称为外装式机械密封机械密封的基本形式•4、单弹簧式、多弹簧式、波纹管机械密封单弹簧式机械密封:补偿机构中只含一个弹簧的机械密封。多弹簧式机械密封：补偿机构中含有多个弹簧的机械密封。波纹管式机械密封：弹性元件为波纹管的机械密封。机械密封的基本形式•5、旋转式和静止式机械密封旋转式：弹性元件随轴旋转的机械密封静止式：弹性元件不随轴旋转的机械密封机械密封的基本形式•6.内流式和外流式机械密封介质在密封端面的泄露方向与离心力的方向相反的密封称为内流式机械密封介质在密封端面的泄露方向与离心力的方向相同的密封称为外流式机械密封机械密封的材料•端面材料：浸呋喃树脂石墨、浸锑石墨、碳化硅、镍基硬质合金•辅助密封材料：橡胶、聚四氟乙烯、柔性石墨、铝、铜•结构件及波纹管材料：0Cr18Ni9、2Cr13、0Cr17Ni12Mo2(316)、4J42、4J43、00Cr17Ni14Mo2(316L)、HastalloyC、Inconel718(GH4169)基本选型说明：•清洁的介质：软对硬端面；含颗粒的介质：硬对硬端面。•易结晶、易结焦、易凝固的介质：硬对硬端面。•溶剂类的介质：一般不采用橡胶类的辅助密封圈•温度小于150℃的选弹簧密封，大于等于150℃的选波纹管密封，（高压热水泵一般采用弹簧密封）•压力高于2.5MPa的一般采用弹簧密封。2019/9/1616API682方案及典型应用2019/9/1617API682方案2019/9/16182019/9/1619PLAN01-API682:2004方案说明：从泵的出口到密封的完整（内部）循环过程。管道和仪表流程图密封腔细部图2019/9/16202019/9/1621PLAN11-API682:2004管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：从泵的出口通过限流孔板到密封的循环过程。2019/9/16222019/9/1623PLAN21-API682:2004管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：从泵的出口通过换热器然后进入密封腔的循环过程。2019/9/16242019/9/1625PLAN23-API682:2004管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：从密封腔出口通过换热器回到密封腔的局部循环2019/9/16262019/9/1627PLAN32-API682:2004管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：外来的冲洗液注入到密封腔内。ba2019/9/16282019/9/1629PLAN52-API682:2004管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：储液罐为布置方式2型2CW-CW密封的大气侧密封提供缓冲液。正常操作时，由内部泵送环来保持缓冲液循环。储液罐通常需连续排放蒸汽至蒸汽回收系统，并保持比密封腔小的压力2019/9/16302019/9/1631PLAN53A-API682:2004管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：外部加压的储液罐为布置方式3外部密封腔提供洁净的液体。循环由内部泵送环完成。隔离液压力大于被密封的工艺流体压力。2019/9/16322019/9/1633PLAN53B-API682:2004管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：由外部系统为布置方式3外侧密封腔提供洁净的液体。预先加压的囊式蓄能器为循环系统提供压力。循环由内部泵送环完成。循环系统中的热量由空气冷却或水冷却换热器除去。2019/9/16342019/9/1635PLAN54-API682:2004管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：由外部加压储罐或系统提供洁净的液体给密封腔。循环用外部泵或压力系统来完成。阻封液压力大于被密封的工艺介质压力。2019/9/16362019/9/1637PLAN62-API682:2004管道和仪表流程图密封腔细部图方案说明：由外部对密封端面的大气侧提供冲洗液的过程2019/9/1638本次改造的机械密封布置方式符合API682-2004中规定的布置方式二（2CW-CW）布置方式三(3CW-FB）高温油泵1.2.2:高温油泵改造密封布置方式2019/9/16391.2.4.1:PLAN32+53A方案特点：封液压力高于介质压力，保证高温工艺介质零排放；储液罐配置液位及压力报警开关，可实时监控机封运转情况，提高了安全等级；机封为串联波纹管密封，在一级密封失效时二级密封实现主密封功能，提高设备运行安全等级。高温油泵2019/9/16401.2.4.4:PLAN32+52方案特点：储液罐配置液位及压力报警开关，可实时监控机封泄漏情况，进行及时维护。机封为双端面波纹管密封，在一级密封失效时二级密封实现主密封功能，提高安全等级与单端面密封相比，双重非承压密封能降低回路泄漏风险。缓冲液压力低于介质压力，此方案只适用于轻质馏分油类。高温油泵2019/9/1641方案特点：封液压力高于介质压力，利用隔离液密封高温介质提高安全性；储液罐配置液位及压力报警开关，可实时监控机封运转情况，提高了安全等级；机封为双端面密封，一旦一级密封泄漏二级密封阻挡主密封大量泄漏，防止灾难性事故发生。1.2.4.5:PLAN32+53B高温油泵2019/9/1642轻烃泵2.2.1.1:轻烃泵改造密封方案应用技术分析-接触湿式双密封-PLAN11+52轻烃泵接触湿式双密封Plan11+52串联弹簧或串联波纹管方案工作原理：主密封的泄露的轻烃类介质通过外密封的泵送环被输送到储液罐内，在罐内蒸发经罐顶部管线进入排空系统.方案特点：(安全，环保，节能，技术，安全及可靠性，应用范围)环保:该方案可实现工艺介质零排放节能:该方案运行中大气侧密封每天只消耗50~100ml左右的缓冲液、节能技术:从密封技术的现状来看，弹簧(波纹管)密封性能最可靠,2019/9/1643轻烃泵2.2.1.1:轻烃泵改造密封方案应用技术分析-接触湿式双密封-PLAN11+52轻烃泵接触湿式双密封Plan11+52串联弹簧或串联波纹管安全及可靠性:实现了密封运行状态的远程监控，解决了极端情况出现时泵的安全问题，可靠性最高。介质侧完全失去密封功能情况下(比如动静环碎裂,波纹管断裂）、外密封可继续担任主密封工作8小时以上、使得现场管理人员有足够的反应时间切换和停泵。应用范围:广泛应用于各种轻烃类工艺介质泵2019/9/1644轻烃泵2.2.1.2:轻烃泵改造密封方案应用技术分析-接触湿式双密封-PLAN11+53B接触湿式双密封Plan11+53B串联弹簧或串联波纹管方案工作原理：阻封液对泵输送的工艺介质进行封堵,密封工作时阻封液反向泄露进入密封腔，蓄能器为阻封液提供和补充压力方案特点:(安全，环保，节能，技术，安全及可靠性，应用范围)环保:该方案可实现工艺介质零排放节能:该方案运行中介质和大气侧密封每天各消耗50~100ml左右的阻封液,蓄能器充压消耗一定的氮气,节能技术:密封技术成熟,系统中蓄能器内采用橡胶皮囊,耐温及耐蚀性有待提高,2019/9/1645轻烃泵2.2.1.2:轻烃泵改造密封方案应用技术分析-接触湿式双密封-PLAN11+53B接触湿式双密封Plan11+53B串联弹簧或串联波纹管安全及可靠性:实现了密封运行状态的远程监控,解决了极端情况下出现时泵的安全问题介质侧完全失去密封功能情况下(比如动静环碎裂,波纹管断裂),泵输送的工艺介质反窜到系统中，工艺介质会被限制在封闭的系统内.使得现场管理人员有足够的反应时间切换和停泵.应用范围:由于阻封液会向密封腔内产生一定的泄露污染工艺介质，应用领域受到局限，不适合对纯度要求比较高的泵上应用.2019/9/1646方案工作原理：Plan21/23将泵输送的工艺介质降温后注入密封腔,改善密封工作的温度环境.Plan53A系统的阻封液对泵输送的工艺介质进行封堵.外接气源为储液罐提供压力.密封处泵送提供阻封液的循环动力,气源通常从氮气管网接入方案特点:(安全，环保，节能，技术，安全及可靠性，应用范围)环保:该方案可实现工艺介质零排放节能:该方案运行中介质和大气侧密封每天各消耗50~100ml左右的阻封液,氮气在加压完成后基本无消耗，节能技术:从密封现阶段的发展技术上看，波纹管密封性能可靠有毒有害介质泵3.2.1有毒有害介质泵改造密封方案-PLAN21/23+53A2019/9/1647安全及可靠性:可实现密封的远程监控，当极端情况下出现时泵的安全问题得到彻底解决.介质侧完全失去密封功能情况下(比如动静环碎裂,波纹管断裂），大气侧密封担任主密封继续工作8小时以上，给现场管理人员有足够的反应时间切换和停泵。应用范围:适用高低温芳烃类介质及其他有毒有害类介质有毒有害介质泵3.2.1有毒有害介质泵改造密封方案-PLAN21/23+53A2019/9/1648有毒有害介质泵3.2.2:有毒有害介质泵改造密封方案-PLAN11+53A方案工作原理：Plan11将泵输送的工艺介质注入密封腔,带走密封工作产生的热量及密封腔内气体聚集.Plan53A系统的阻封液对泵输送的工艺介质进行封堵.外接气源为储液罐提供压力.阻封液循环由密封处泵送环提供，气源通常从氮气管网接入方案特点:(安全，环保，节能，技术，安全及