带压开孔设备和管道密封的误区及泄漏原因的分析
在带压开孔设备的组装和测试中,会出现不同程度的泄漏情况,以下详细说明了机械密封比较常见的渗漏原因和维护时的几个常见的误区,我们在管道带压开孔工作中只有充分了解设备和管道密封的结构和常见的一些泄漏现象,正确的分析导致各种泄漏的原因,才能对症下药进行修理,保证安全生产。
1.1带压开孔机试运转时出现的泄漏
设备的机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会抑制介质的泄漏。因此,带压开孔机试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,基本上都是由于动、静环摩擦副密封受破坏所致,引起摩擦副密封失效的因素主要有:
a.设备在操作中,因旋转、管道或置换气体憋压等异常现象,引起较大的轴向力,使动、静环接触面分离;
b.安装机械密封时压缩量过大,从而导致摩擦副端面严重磨损以及擦伤;
c.设备的动环密封圈过紧,弹簧无法调整动环的轴向浮动量;
d.静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静环脱离静环座;
e.管道中的介质中或设备中机油有颗粒状物质,运转中进人摩擦副,损伤动、静环密封端面;
f.设计选型有误,密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。
上述现象在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除,但多数需要重新拆装,更换密封。
1.2正常运转中突然泄漏
带压开孔机在运转中突然泄漏,很少一部分是因正常磨损或已达到使用寿命,很大一部分是因为工况变化较大或操作、维护不当引起的。
a. 连接运转30小时以上、管道内介质憋压,导致密封被破坏;
b.液压工作泵站调较时功率输出量偏小,大量介质在泵站内循环,热量积聚,引起介质气化,导致密封失效;
c.液压工作泵站回流量偏大,导致回流管侧容器底部沉渣泛起,损坏密封;
d. 对较长时间停放的设备,重新起动时没有更换机油和液压油,造成摩擦副因粘连而扯坏密封面;
e. 管道介质中腐蚀性、聚合性物质增多;
f. 环境温度急剧变化;
g. 工况频繁变化或调整;液压工作泵站在正常运转中突然泄漏,如不能及时发现,往往会酿成较大事故或损失,须予以重视并采取有效措施。
2.机械密封检修中的几个误区:
2.1 弹簧压缩量越大密封效果越好
实际工作中并不是这样。弹簧压缩量过大,可导致摩擦副急剧磨损,瞬间烧损;过度的压缩使弹簧失去调节动环端面的能力,导致密封失效。
2.2 动环密封越紧越好
其实动环密封圈过紧有害无益。一是加剧密封圈与轴套间的磨损,过早泄漏;二是增大了带压开孔机钻杆的轴向旋转及移动的阻力,在工况变化频繁时无法适时进行调整;三是弹簧过度疲劳易损坏;四是使动环密封圈变形,影响密封效果。
2.3静环密封圈越紧越好
管道带压开孔施工中,静环密封圈基本处于静止状态,相对较紧密封效果会好些,但过紧也是有害的。一是引起静环密封因过度变形,影响密封效果;二是静环材质以石墨居多,一般较脆,过度受力极易引起碎裂;三是安装、拆卸困难,极易损坏静环。
2.4带压开孔机密封锁母越紧越好
机械密封泄漏中,轴套与轴之间的泄漏(轴间泄漏)是比较常见的。一般认为,轴间泄漏就是密封锁母没锁紧,其实导致轴间泄漏的因素较多,如轴间垫失效,偏移,轴间内有杂质,轴与轴套配合处有较大的形位误差,接触面破坏,轴上各部件间有间隙,轴头螺纹过长等都会导致轴间泄漏。锁母锁紧过度只会导致轴间垫过早失效,相反适度锁紧锁母,使轴间垫始终保持一定的压缩弹性,在运转中锁母会自动适时锁紧,使轴间始终处于良好的封密状态。
2.5新的比旧的好
相对而言,带压开孔机或管道使用新机械密封的效果好于旧的。但新机械密封的质量或材质选择不当时,配合尺寸误差较大会影响密封效果;在聚合性和渗透性介质中,静环如无过度磨损,还是不更换为好。因为静环在静环座中长时间处于静止状态,使聚合物和杂质沉积为一体,起到了较好的密封作用。
2.6拆修总比不拆好
一旦出现机械密封泄漏便急于拆修,其实,有时密封并没有损坏,只需要调整工况或适当调整密封就可以消除泄漏。这样既避免浪费又可以验证自已的故障判断能力,积累维修经验,提高检修质量。