軟填料密封泄漏及處理 |
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添加時間：2018-8-2 9:22:28 摘抄：網絡 |
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摘要：通過對軟填料密封泄漏的原因、途徑、形式進行分析，采取相應的解決方法，選擇適當的軟填料，延長了使用壽命。 關鍵詞：軟填料，密封，泄漏，潤滑 一、前言 軟填料密封在生產中應用廣泛，尤其是閥桿(軸)的密封。軟填料密封結構簡單，使用和維護方便，既適用于各種旋轉和往復運動的軸、桿，也適用于低速螺旋運動(閥桿)的密封。軟填料密封的本質就是：利用密封填料的柔軟特性，在軸向壓緊力的作用下徑向膨脹，阻塞可能存在的液體泄漏通道。 某廠PKM汽化爐生產控制過程中的錐閥軸填料，尤其是排灰系統閥軸直徑達 150mm，由于介質是蒸汽、灰渣，溫度300℃，壓力又較高(2.8MPa)，一旦泄漏，將會導致汽化爐停車，重則會沖刷壞閥軸及爐本體。另外，各種工藝介質管線重要閥門填料泄漏，既污染現場環境，又帶來安全隱患，影響生產的穩定連續運行。為延長填料的使用周期，對填料的泄漏原因進行分析，并采取相應的解決辦法。 二、泄漏原因及途徑 軟填料和填料函的體積在運行過程中，都會發生變化。對填料來說，由于潤滑劑的流失、纖維的萎縮、磨損、化學侵蝕、受熱分解、老化變硬、擠出等會引起填料體積的減少。而閥軸(桿)與填料函壁的磨損又導致填料函體積的增大。這兩種變化過程周期長短，對軟填料壽命有很大影響。 1.泄漏的根本原因 (1)存在泄漏通道即填料對介質的阻力不是無限大，這是主要原因。 (2)填料兩側存在壓差或沿泄漏方向有相對運動，存在泄漏的推動力。 2.泄漏的途徑 (1)通過填料與靜止件界面的泄漏。 (2)通過填料本身的泄漏它取決于被密封介質的滲透力和填料本身的內部結構。 編織填料和氣體介質易出現這種泄漏。滲透泄漏是由于密封材料的微觀空隙大于介質分子直徑，使之得以通過。如果加壓使填料密度提高，微觀空隙直徑小于介質分子直徑，且介質分子作用時，填料微觀空隙周邊分子不發生位移而加大空隙，就可能防止泄漏。 (3)通過填料與運動界面之間的泄漏絕大部分液體介質通過這種途徑泄漏，它也是泄漏的主要途徑。 3.泄漏的形式 被密封流體介質通過軟填料與運動界面的泄漏有多種形式。常見的有間隙泄漏、多孔隙泄漏、粘附泄漏和動力泄漏等。 (1)間隙泄漏 流體通過宏觀間隙發生泄漏。填料密封兩側的壓差、軸向長度、徑向間隙的大小和軸的偏擺程度對介質泄漏有很大影響。 (2)多孔隙泄漏 從微觀的角度考慮，密封件的表面不可能是理想的光滑表面，其微觀表面形狀是凸凹不平的，許多凸峰和凹坑構成了不規則的相互連通的泄漏通道，在壓差的作用下，流體通過泄漏點泄漏。這是軟填料密封的主要泄漏形式。 (3)粘附泄漏 液體在往復運動配合處特有的泄漏形式。由于液體與固體表面的粘附作用，使微觀凹槽中留有少量的液體，被運動表面帶到外側，當密封表面返回時，被帶出的液體部分被留在外側成為漏液。其漏液隨往返次數和行程距離的增加而增加。粘度較大的流體介質，如酚水焦油填料泄漏多是這種情況。 (4)動力泄漏 轉軸表面上留有的螺旋加工痕跡，產生“泵液”作用。軸轉動時，痕跡槽內的液體沿螺旋槽軸向流動，如果與泄漏方向一致，則軸的轉動造成液體泄漏，且隨轉速的增高，泄漏加劇。這種情況常見在泵填料。 三、控制方法 針對軟填料泄漏原因及形式，采取相應的處理方法，保證密封有足夠長的使用壽命。 1.提高閥桿與轉軸的加工精度 為了防止和減少粘附作用泄漏，應盡量減少微觀凹槽的深度，減小閥軸(桿)的表面粗糙度值，一般不大于3.2μm。防止和減少動力泄漏的有效方法是避免在轉軸表面張殘留螺旋形痕跡，或控制螺旋形痕跡的方向與泄漏方向相反。 2.密封間隙盡量小 為實現這個目的，對軟填料施加的力必須使填料與被密封表面之間產生的接觸應力能封堵被密封介質，使軟填料保持與軸緊密接觸，阻塞可能存在的泄漏通道。但是，當填料和填料函體積發生變化，使密封間隙變大，就應采取相應的補救措施。我廠排灰系統錐閥軸，它的運動為徑向90°，驅動力來自軸頭一側的液壓缸。由于閥軸運動的偏擺，不對中，而且動作頻繁。長時間運行，會導致閥軸與填料函間磨損，間隙變大，且是不規則的徑向間隙。壓緊的軟填料可由此進人介質中，最終導致泄漏。為減小間隙，可在填料函底部加純銅補償環，來補償密封間隙。這樣，既節約了時間，又降低了成本。但如果磨損間隙較大，則應更換閥軸及填料函。對由于閥桿的偏擺而導致填料函磨損間隙變大，可根據介質情況，選擇加純銅環、填充聚四氟乙烯環或骨架填料環來解決。填充聚四氟乙烯，是近年發展起來的新型材料。它有優良的性能，具有高度的化學穩定性，能耐幾乎所有的強腐蝕、強氧化性化學物質，溫度使用范圍廣，優良的自潤滑性和突出的表面不粘性，很適合應用于酚水焦油等腐蝕介質。 3.選擇適當的填料 軟填料應柔軟、有彈性、有良好的潤滑性能。填料柔軟使其變形后能較容易填塞密封界面的微觀泄漏通道，并且摩擦功耗低。良好的填料回彈性可以補償因體積損失引起的應力松弛，以及降低被密封軸(桿)不圓度及偏擺對密封作用的不利影響。良好的潤滑性是保證密封長周期運行的必要條件，同時使密封具有較低的摩擦功耗和磨損速率。軟填料被壓緊后，軸向壓縮，填料中的浸漬潤滑劑被擠出，在接觸面形成液膜，有利于閥軸(桿)動作，同時，保持填料完整性。如果潤滑性能不好，軟填料就會發干、老化、變硬，容易劃傷閥軸(桿)，使閥軸(桿)運動困難，導致泄漏。我廠排灰系統錐閥軸填料，曾經因集中供油泵效率低，壓力不足，潤滑油供應不上，軟填料潤滑不好，工作條件惡化，使軟填料密封失效。更換潤滑油泵后，保證了填料的潤滑，使其壽命大大提高。錐閥軸填料有6圈，由于早期都選用同樣的填料，較硬的填料壓緊困難，導致壓蓋螺栓滑扣;較軟的填料容易被擠出流失。現在，最里圈和最外圈采用強度高、抗沖擊性能較好的且耐高壓和一定高溫(<350℃)的碳纖維浸四氟填料，中間幾圈選用密封性、潤滑性、回彈性良好的含石墨填料，使用效果良好。 選擇軟填料時，對軸(桿)動作頻率較高的，盡量不選用石棉編織填料。相對石墨、碳纖維浸四氟等材料，石棉摩擦因數較高，對軸(桿)磨損較重，檢修時肉眼即可看出明顯的磨損痕跡，長期高溫作用對其強度影響也較大。各種材料的摩擦因數見表1。
軟填料的選擇，應從密封介質、潤滑性、摩擦性等幾方面綜合考慮，我廠各種介質填料選擇見表2。
軟填料型式，根據密封軸(桿)直徑、密封槽寬度來選擇。軸(桿)徑越大，其表面積越大，要求軟填料的可移位性越大，即填料的微觀空隙應越多，軟填料的寬度也越大。填料繩寬度應比密封槽寬度小0.5～1mm，填料環的外徑應小于填料函孔徑0.30～0.50mm。內徑大于軸徑0.10～0.20mm，切口一般為軸向45°，填料環內應有骨架，防止變形破碎。 表2 介質填料選擇情況 4.加強巡檢，操作，維護保養 大約90%左右的軟填料密封，尤其是氣體介質密封，都是因為發現和緊固不及時，而導致密封失效。所以加大巡回檢查力度，及時發現泄漏，緊固填料，是行之有效的方法。另外，巡檢人員應配備和攜帶必要的工具，例如305mm活扳手、533～457mm六角扳手、手錘等。 操作手閥時，施加在手輪上的力應對稱均勻，嚴禁采用單側加力。使用F扳手嚴禁違規加套管野蠻操作，一般關閉閥門不使用F扳手。對有正反轉要求的軸，切換時，必須使軸停止轉動，稍后進行反轉操作。同時，及時緊固填料。對集中供油泵潤滑的錐閥軸填料，嚴格保證潤滑周期(3min/0.5h)，對手閥填料，定期通過填料函和閥桿支架的注油孔補加潤滑脂，保持填料的潤滑性和閥桿的靈活性。壓緊填料時，填料螺栓應對稱壓緊，填料壓蓋保持水平。壓緊螺栓應保持良好潤滑，防止因生銹而緊不動。對于蒸汽和冷熱水介質，這點尤為重要。 5.定期有計劃更換軟填料 軟填料的壓緊是有一定限度的，并不是壓得越緊越好。緊填料時以不漏為準，并非是緊不動為止。填料被壓至失去微觀空隙，失去移位可能性后，填料就變成相對剛化體，超過一定剛化程度，在閥桿運動時，填料被刮斷。這樣，不但導致密封介質泄漏，而且被刮下的填料填充在閥桿表面形成填料粘附層，閥桿運動時，此粘附層與填料親和而增加磨擦力。根據各種介質填料的使用經驗，確定使用周期，定期有計劃地更換有相對剛化傾向的填料，大大減少了因填料突然泄漏造成的被動局面。更換填料時，應檢查、疏通油道，保證油路暢通。安裝填料環時，逐圈裝填，相鄰兩道填料環切口錯開一定角度，6圈錯開120°，4圈錯開90°，這樣裝填方式，使各圈受力均勻，并且可避免纏繞或松脫。圈數較多時，應裝填一道壓緊一道。更換填料繩時，沿軸向順時針逐圈纏繞，中間不切斷，起點與終點盡量在同一角度，避免填料受壓不均勻。填料壓蓋外剩余的部分應清除干凈，不留尾巴，防止介質滲透泄漏。 四、結束語 通過對軟填料密封泄漏原因分析，并采取相應的解決辦法，延長了軟填料密封的使用壽命，保證了生產的長周期穩定運行，取得了良好效果。 免責聲明：以上內容來自網絡，僅供參考，如果侵犯，請及時通知我們，本網站將在第一時間及時刪除! 更多泥狀填料信息歡迎訪問法蘭墊片公司奧賽羅密封，咨詢電話：0311-87316999。奧賽羅密封長期誠招代理商。 |
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