机械密封的选型原则:
机械密封的选型是一个比较复杂的系统工程,要对各种工艺参数进行综合分析,机械密封件的作用,来选择一个比较适宜的密封结构型式,下面仅就几点意见供参考:
(一)密封腔体压力
对润滑性好、粘度较高的介质,生产机械密封件,≥0.8MPa就应选用平衡型密封,相反则选非平衡型密封;对润滑性差、粘度较低的介质,≥0.5MPa就应选用平衡型密封,相反则选非平衡型密封;对轻烃类介质,不管密封腔压力多大,一律选用平衡型密封。对于压力特别高的如:5~6MPa以上的应选多级密封。
密封失效主要有下述三种原因:
(1)、密封面打开
在修理机械密封时,85%的密封失效不是因磨损造成,而是在磨损前就已泄漏了。
当密封面一打开,介质中的固体微粒在液体压力的作用下进入密封面,密封面闭合后,这些固体微粒就嵌入软环(通常是右墨环)的面上,这实际成了一个“砂轮”会损坏硬环表面。
由于动环或橡胶圈紧固在轴(轴套)上,当轴串动时,动环不能及时贴合,而使密封面打开,并且密封面的滞后闭合,机械密封件行业,就使固体微粒进入密封面中。
同时轴(轴套)和滑动部件之间也存在有固体微粒,影响橡胶圈或动环的滑动(相对动密封点,常见故障)。另外,介质也会在橡胶圈与轴(轴套)磨擦部位产生结晶物,在弹簧处也会存有固体物质,都会使密封面打开。
(2)、过热
因密封面上会产生热,故橡胶圈使用温度应低于设计规范。氟橡胶和聚四氟乙烯的使用温度为216℃,丁晴橡胶的使用温度为162℃,虽然它们都能承受较高的温度,机械密封件,但因密封面产生的热较高,所以橡胶圈有继续硫化的危险,较终失去弹性而泄漏。(冷区考虑冷脆)
密封面之间还会因热引起介质的结晶,如结碳,造成滑动部件被粘住和密封面被凝结。而且有些聚合物因过热而焦化,有些流体因过热而失去润滑等甚至闪火。
过热除能改变介质的状况外,还会加剧它的腐蚀速率。引起金属零件的变形,合金面的开裂,以及某些镀层裂缝,设计应选用平衡型机械密封,以降低比压防止过热。
(3)、**差
正确的装配公差,对于安装机械密封是很必要的,轴(轴套)必须有合适的表面粗糙度和正确的尺寸,但制造者很少提供公差数据,这些数据对安装来讲都是很关键的。(依靠经验和常识)
抽油泵的机械密封常用材料简介抽油泵的机械密封常用材料
抽油泵的机械密封常用材料有丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶等。
丁腈橡胶(NBR)是常用的电动抽油泵耐油橡胶。它机械密封件是丁二稀和丙烯腈的共聚物。根据丙烯腈到含量多少分成:低丙烯腈(丁腈-18)、中丙烯腈(丁晴-26)和高丙烯腈(丁腈-40)。丙烯腈含量越高,它到耐油性越好,抗张强度、硬度和耐磨性、耐水性增强,透气性减小。随之而来,它在极性溶剂中的溶解度却增大,耐蚀性也受到影响,弹性和耐寒性也会变差。丁腈橡胶不耐挠屈,抗撕裂性也较差。
一般用的丁腈橡胶密封圈中丙烯腈含量为26%~50%。
氟橡胶(FPM)具有耐高温、耐油、耐化学腐蚀的优点。国内油泵中氟橡胶应用较广泛的机械密封是含氟烯烃共聚物,主要是26型和23型。26型中有氟橡胶-26系偏氟乙烯与六氟丙烯到乳液共聚物和氟橡胶-246系偏氟乙烯、六氟丙烯宇四氟乙烯的三元共聚物。23型氟橡胶是由偏氟乙烯与三氟氯乙烯在常温及3.24mpa左右压力下用悬浮聚合法制得的一种无定形橡胶状共聚物。它不能用于液氨、氨水等。
近年来,因氟橡胶的较工作温度为250℃,在高温下使用受到限制,以研制出全氟橡胶kalrez(FFKM全氟高聚弹性体)。它的抗老化性能良好,在260℃下使用112天后无**老化现象。抗张强度仍保持原来的90%左右,可在288℃下连续使用,310℃下短时使用。它的耐油性、耐磨性和耐混合**物腐蚀性良好,但其膨胀系数近于NBR的两倍(320x10-61K)而不适于0℃以下使用。