设备密封

设备密封（精选9篇）

设备密封 篇1

摘要：密封胶料的分类, 密封胶料在机械设备维修中的应用以及密封胶发展趋势。

关键词：密封胶,机械设备,维修用密封胶

一、密封胶料的分类及应用

1. 按密封胶基料分类

(1) 橡胶型。此类密封胶以橡胶为基料。常用橡胶有聚硫橡胶, 硅橡胶, 聚氨酯橡胶, 氯丁橡胶和丁基橡胶等。

(2) 树脂型。此类密封胶以树脂为基料。常用树脂有环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、聚丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂等。

(3) 油基型。此类密封胶以油料为基料。常用的油类有各种植物油如亚麻油, 蓖麻油和桐油, 以及动物油 (如鱼油) 等。

2. 按密封胶硫化方法分类

此类密封胶系列利用空气中的水分进行硫化。主要包括单组分的聚氨酯、硅橡胶和聚硫橡胶等。其聚合物基料中含有活性基因, 能同空气中的水发生反应, 形成交联键, 使密封胶硫化成网状结构。大气中的湿气作为硫化反应中的催化剂。

(1) 化学硫化型密封胶。双组分的聚氨酯、硅橡胶、聚硫橡胶、氯丁橡胶和环氧树脂密封胶都属于这一类, 一般在室温条件下完成硫化。某些单组分的氯磺化聚乙烯和氯丁橡胶密封胶以及聚氯乙烯溶胶糊状密封胶 (如车用点焊胶) , 则须在加条件下经化学反应完成硫化。

(2) 热转变型密封胶。用增塑剂分散的聚氯乙烯树脂和含有沥青的橡胶并用的密封胶是两个不同类型的热转变体系。乙烯基树脂增塑体在室温下是液态悬浮体, 通过加热转化为固体而硬化, 而橡胶/沥青并用密封胶则为热熔性的。

(3) 氧化硬化型密封胶。表面干燥的嵌缝或安装玻璃用密封胶属这种类型, 主要以干性和半干性植物油为基材。用环烷酸钴作催干剂加速表面干燥而内部不硬化;环烷酸铅可使表面和内部都硬化;而环烷酸锰使内部硬化更有效。

(4) 溶剂挥发凝固型密封胶。这是以溶剂挥发后无粘性高聚物为基料的密封胶。这一类密封胶主要有丁基相交、高分子量聚异丁烯、一定聚合程度的丙烯酸酯及氯丁橡胶等密封胶。

(5) 不干性能够永久塑性密封胶。这类密封胶通常包括以聚丁烯、中等分子量的聚异丁烯、高粘度的非氧化性粘接料如苯乙烯基油、不干性植物油、吹制半干性油或丁基橡胶为基料的密封胶。

3. 按密封胶形态分类

(1) 膏状密封胶。这类密封胶属低级别密封胶, 通常采用3种主要材料:油或树脂、聚丁烯、沥青。常用于密封小窗户的固定玻璃, 其接缝最大移动变形量为±5%, 使用有效期一般为两年。

(2) 液态弹性体密封胶。这类密封胶包括经硫化可形成弹性状态的液态聚合物, 具有承受重复的接缝变形能力。液态弹性体密封胶使用寿命一般为15~20年。这类密封胶具有高的粘接力和剪切强度, 室温下具有良好的柔软性。其缺点为价格高, 通常情况下需要底胶, 双组分密封胶现场混合不方便, 硫化时对温度和湿度敏感等。

(3) 热熔密封胶。热熔密封胶又称为热施工型密封胶, 是指以弹性体同热塑性树脂掺合物为基料的密封胶。热熔密封胶可配制成性能接近于液体弹性密封胶, 但比液体弹性体密封胶优越的是不需要加入硫化剂。

(4) 液体密封胶。这类密封胶主要用于机械结合面的密封, 以代替固体密封材料 (纸片、石棉、软木和硫化橡胶) , 以防止机械内部流体从结合面泄漏, 所以液体密封胶又称为液体垫圈。

4. 按密封胶施工后性能分类

(1) 固化型密封胶。这类密封胶又可分为刚性和柔性两类。刚性密封胶硫化或凝固后形成的固体, 很少具有弹性;柔性密封胶在硫化后具有弹性及柔软性。刚性密封胶的特点是不能弯曲, 通常接缝不可移动;柔性密封胶经硫化后保持柔软性。

(2) 非固化型密封胶。这类密封胶是软质凝固性的密封胶, 施工后仍保持不干性状态。这种胶通常为膏状, 可用刮刀或刷子施用到接缝中, 可以配合出不同黏度和不同性能的密封胶使用。

二、密封胶料在机械设备中的应用部位

焊装工序用胶:胶包括:点焊胶、折边胶、增强防振胶、结构补强胶片和高膨胀阻尼填充胶等五种, 所用密封胶多为结构型、半结构型胶, 起到减少焊点、代替焊接、增强结构、密封防锈、降低振动噪声的作用。这类密封胶与油面钢板有良好的附着性, 通常无需专门设立加热固化设备 (在电泳及其他油漆烘干炉中加热固化) , 对清洗、磷化、电泳等涂漆工艺没有任何不良影响。

涂装工序用胶:包括焊缝密封胶、抗石击涂料、隔热阻尼胶板和指压密封胶等四种, 虽然用胶品种不多, 但是目前用胶量最大的工序。目前使用的大多为塑溶胶产品, 具有很好的触变性, 可以挤涂, 可以喷涂, 在中途涂漆和面漆施工后不会产生变色现象。

焊缝密封胶:可以防止空气、雨水、尘土进入车内, 起到密封、防锈、防漏的重要作用。而车底抗石击涂料可以抵抗沙石对车底的冲击, 提高防腐蚀能力, 同时可以降低车内噪声。

总装工序及内饰用胶:聚氨酯玻璃粘接剂是总装工序最重要的品种, 用于挡风玻璃、侧窗玻璃等的直接粘接密封, 取代传统的装配工艺, 提高整车的安全系数。内饰用胶品种多, 如普遍使用的氯丁橡胶粘接剂、丙烯酸酯压敏胶、聚氨酯粘接剂、丁基密封胶等。主要用于顶棚内饰材料、车门防水膜、车门板内饰材料等。

发动机和底盘装配用密封胶:主要用于各种平面、孔盖、管接头的密封, 螺栓和轴的固持锁固等, 防止油、气、水的泄漏和螺栓的松动。主要品种有厌氧胶和硅酮密封胶及其他液态密封胶。其中厌氧胶施工工艺性好, 固化速率快, 强度高, 还可以制成微胶囊型进行预涂;而硅酮胶弹性好, 耐油、耐老化。

三、密封胶料在机械设备维修中的应用

随着粘接技术的发展, 各种新型胶粘剂被广泛用于机械设备腐蚀、磨耗、研伤、缺损的修复及螺纹的锁固、平面密封、管路螺纹密封、圆柱件固持等, 从而延长了设备的使用寿命, 保证了设备的正常运行, 减少了配件消耗及维修费用。机械设备发动机如果出现三漏 (漏气、漏油、漏水) 现象, 将会影响到发动机的动力性能和经济性能, 发动机可能出现三漏的部位较多, 可依此归纳为四种类型, 即结合面渗漏型、螺纹配合部位渗漏型、旋转部位渗漏型与壳体和管道破裂及材料缺陷渗漏型.对于不同类型的渗漏, 一般可选用不同种类的密封胶加以解决。

机械设备修理作业中, 密封方面有其特殊性, 因为大部分的结合面经使用和拆卸后, 都发生了不同程度的变形和损坏。这种情况使得密封防漏增大了难度, 使“三漏”问题在机械设备修理行业中显得特别突出。有的部位因为所处位置和压力较高等关系, 漏油故障发生率一直很高, 成了提高质量的一大难题。如发动机的气门室侧盖, 其处于侧面位置, 内部又有气体压力的作用, 加之侧盖为铁皮件容易变形, 以及其结构采用中间螺栓紧固的诸多因素, 使该部位的漏油问题显得特别突出。

螺纹紧固密封胶/厌氧密封胶:这种胶目前主要为厌氧密封胶, 其作用一是紧固防松, 二是密封防漏。从国外资料介绍的情况来看, 很多机械制造业生产厂家都广泛采用这项新技术, 从而使螺栓的防松和防漏有了很大的改变。由于该胶使用后有良好的防松作用, 完全可以取代原来的弹簧垫圈和平垫圈。故在机械设计和制造时, 都可去掉原来的垫片而使用厌氧胶防松, 且其可靠性大大优于固体垫片。即使在送大修的车辆中, 涂胶防松的效果依旧十分明显, 毫无松动的痕迹。一般的螺栓都要求运行一段时间后再重新检查、紧固以防松脱, 而涂该胶后则可完全省掉这一工作。在机械设备修理作业中, 所有的螺栓防松都可应用厌氧胶。尤其是一些关键部位的螺栓, 更能充分发挥其独特的作用。如发动机上的连杆螺栓, 由于其经受往复的强力冲击载荷, 连杆螺栓的防松问题显得非常突出。厌氧密封胶的第二个作用是密封防漏。螺栓拧紧后, 在螺纹间仍有一定的缝隙, 少量的泄漏仍可发生。尤其一些高压部位, 防漏的问题很突出。利用加固体铜垫或涂铅油的旧方法往往效果不理想, 而应用厌氧胶后则可以使问题迎刃而解。涂上的胶体填充到螺纹的空隙中, 隔绝空气固化后即可完全实现密封防漏。

胶粘剂可分为有机和无机两大类。有机胶粘剂包括合成有机高分子胶粘剂和天然有机高分子胶粘剂。在日常设备维修中得到广泛应用的是合成有机高分子胶粘剂。如改性高强度树脂、厌氧胶、硅橡胶、聚氨酯、改性丙稀酸脂等。在设备维修中选择胶粘剂时, 应综合考虑胶粘剂的性质、被粘材料的性质、形状结构和工艺条件、粘接部位承受负荷形式 (拉力、剪切力、剥离力等) 以及成本和操作环境等因素, 选择满足具体需要的最佳胶粘剂。

粘接工艺主要包括接头设计、表面处理、配胶和涂胶、固化和质量检查等。实际应用中粘接接头的形式很多, 但均可简化为端接、角接和面接三种基本形式。接头的典型受力形式有四种, 即剪切、拉伸、不均匀扯离和剥离。在接头设计时, 为提高接头的承载能力, 应尽量将接头设计成剪切状态, 合理增大粘接面积并尽量避免应力集中。

为了获得粘接强度高、耐久性好的粘接接头, 要求制备的表面层与基体材料及胶粘剂结合必须牢固, 并且这种结合不受或少受环境条件的影响。表面处理的主要作用有:除去妨碍粘接的表面污物及疏松层;提高表面能;增加表面积。表面处理的好坏直接影响粘接材料的粘接强度。其主要影响因素是清洁度、粗糙度和表面化学结构。

要获得良好的粘接强度, 必要的条件是胶粘剂完全浸润粘接材料的表面。通常, 纯金属表面都具有高的表面自由能, 而有机胶粘剂大都是具有低表面自由能的高分子化合物。根据热力学原理, 它们之间能够很好地浸润, 但实际上得到的金属都不是纯金属表面, 其表面上经常有一层锈垢或氧化物, 以及在金属的制造、切削、成型加工、热处理等过程中吸附的有机或无机污染物。这些污染物所组成的污染层内聚强度很低, 它们的存在一般都要降低粘接强度。

适当地将表面糙化, 能提高粘接强度。但粗糙度不能超过一定的界限, 表面太粗糙反而会降低粘接强度。因为过于粗糙的表面不能被胶粘剂很好地浸润, 凹处所残留的空气等对粘接是不利的。粘接强度还与糙化方法所产生的不同表面几何形状有密切关系。例如喷砂处理比抛光后再用机械加工糙化后的粘接强度更高;锐利的磨料比用球形磨料处理的粘接强度高。机械糙化的过程使表面得到了净化, 改变了表面的物理化学状态, 形成了新的表面层;同时, 粗糙度的不同还会影响界面上的应力分布, 从而获得较好的粘接强度。

粘接材料表面的化学组成与结构对粘接性能、耐久性能、热老化性能等都有重要影响;而表面结构对粘接性能的影响往往是通过改变表面层的内聚强度、厚度、孔隙度、活性和表面自由能等而实现的。其中, 表面化学结构既可引起表面物理化学性质的改变, 也可引起表面层内聚强度的变化, 因而对粘附性能产生明显的影响。

对于单组分胶粘剂不需配制, 可直接使用。对于双组分或多组分胶粘剂, 配胶质量将直接影响到粘接件的粘接性能, 必须准确称取各组分的重量 (误差一般不超过2%~5%) 并搅拌均匀。胶粘剂配制量多少, 应根据涂敷量多少而定, 在活性期内用完。被粘接件表面处理完毕和完成配胶后, 就可按规定的要求进行涂胶。现场维修一般用刷子、刮板、胶辊或涂胶机具进行涂胶。涂胶应均匀、不含气泡, 胶膜厚度应控制在规定的范围之内。涂胶完毕, 将被粘接件粘接在一起后, 应按胶粘剂使用说明中规定的固化方法、时间、温度对胶粘剂进行固化, 在固化期最好对粘接件施以压应力。在现场设备维修中, 对于用胶粘剂修补的部位, 主要检查其表面硬度和粗糙度。对于用胶粘剂粘接的部件, 主要是检查其粘接强度。而在实际应用中, 被粘接件一般不允许进行破坏试验。如确实需要对粘接质量进行检查, 通常是对粘接件进行无损检测。

S-2胶是阻液态聚硫橡胶为为主体的四组分, 外观呈黑色腻子状, 能在室温下硫化。它具有良好的气密性、耐油性、耐水性和耐稀酸、稀碱性, 能在-60~100℃范围内长期使用, 在130℃下短期使用。它对铝、铁、铜、胶木、有机玻璃、无机玻璃、玻璃钢、陶瓷等金属和非金属有良好粘接性, 且硫化后不发生收缩。使用方法如下:

配胶 (重量份) :聚硫基胶131份, 硫化胶7份, 增粘树脂5份, 0.5~1.5份。按上述配比准确称量, 如用量大, 可在三辊研磨机上混合均匀, 使用时可用油灰刀在玻璃板或平板上混合均匀。

表面处理:被粘合 (密封) 表面必须清除油污、铁锈、油漆、尘土等, 用醋酸乙酯或丙酮擦洗, 待挥发后涂胶。

涂胶:混合均匀的必须在施工期内用完, 如发现凝胶现象不能再使用, 将配好的胶采用刮涂或注压等施工方法施工。

硫化:被粘合件涂胶后, 在室温10天或70℃、24h或100℃、8h可完全固化。

四、密封胶发展趋势

1. 轻体密封胶

低密度PVC焊缝密封胶、低密度PVC抗石击涂料等均属于轻体密封胶。普通PVC密封材料的密度为1.4g/cm3, 而低密度PVC密封材料的密度在0.9~1g/cm3, 在使用相同厚度 (体积) 密封材料的情况下可以降低质量30%~35%。

2. 绿色环保型密封胶

目前, 水基材料已开始出现并取代油型粘接、密封产品。使用水基涂料可以替代目前广泛使用的PVC塑料溶胶, 替代车内使用的沥青基阻尼板。由于水基材料可以为自干型或烘干型, 阻尼系数比PVC、沥青材料高, 对环境污染小, 应用前景很好。此外, 绿色PVC密封胶、车底抗石击涂料也在机械设备制造过程中得到应用。

湿碰湿型PVC密封材料。目前, 新建机械设备涂装车间不再设立PVC预烘干炉, 以提高生产效率, 节约能源。这种工艺要求PVC密封材料产品对中涂漆有良好的配套性。所谓的湿碰湿工艺, 即是PVC密封材料不经过预固化 (预凝胶) 工序, 而直接在湿态的PVC材料表面喷涂中涂涂料, PVC材料要在中涂烘干炉中与中涂层一同烘干。这就要求PVC材料与中涂漆有良好的适应性, 不出现发花、流挂、缩孔、针孔等现象。

设备密封 篇2

本制度适用于生产设备、设施的密封管理。职责与权限

3.1 生产所属设备、管线及冲洗、消防、生活等设施、管线的静、动密封管理，由各生产装置所在单位负责管理。

3.2 生产装置内的仪表工艺管道、仪表专用伴热管线，包括一次手阀及阀后所属引线、压力表和阀门的密封管理，由电仪车间负责。

3.3 电器设备的动、静密封管理由电仪车间负责。

3.4 消火栓由安全科负责管理。

3.5设备动力科负责全厂所有动、静密封点的管理工作。

4内容和要求

4.1 静密封标准

4.1.1设备及管线的接合部位用目测观察，不结焦、不冒烟、无漏痕、无渗迹、无污垢。

4.1.2仪表设备及空气管线、联接法兰及其他连接部位用肥皂水试漏，无气泡。

4.1.3电气设备、变压器、接合部位，用目测观察，无渗漏。

4.1.4氨气、氮气、压缩空气、co、一二三甲胺、甲醇等易燃易爆有毒气体，用肥皂水试漏，无气泡。

4.1.5蒸汽系统,用目测观察不漏气，无水垢。

4.1.6酸、碱等用目测观察无渗迹，无漏痕，不结垢，不冒烟或用精密试纸试漏不变色。

4.1.7水、油系统：外观检查或用手摸，无渗漏，无水垢。

4.2 动密封检验标准

4.2.1各种传动设备采用黄油润滑的轴承不允许漏油。

4.2.2水泵填料允许泄漏范围：初期每分钟不多于10滴，末期不多于20滴。

4.2.3凡使用机械密封的各类泵，初期不允许有泄漏，末期每分钟不超过5滴

4.2.4屏蔽泵不允许出现泄漏。

4.2.5磁力泵不允许出现泄漏。

4.3 密封点计算方法

4.3.1动密封点的计算方法：一对连续运动（旋转或往复）两个偶合件之间的密封算一个动密封点。

4.3.2静密封点的计算方法：一个静密封点接合处，算一个静密封点。如：一对法兰，不论其规格大小算一个密封点；一个阀门一般算四个密封点，如阀门后有丝堵或阀后紧接放空，则应各多算一点；

一个丝扣活接头，算三个密封点；特别部位，如连接法兰的螺栓孔与设备内部是连通的，除了接合面算一个密封点外，有几个螺栓孔应加几个密封点。

4.3.3泄漏点的计算方法；有一处泄漏，就算一个泄漏点，无论是密封点或因焊缝裂纹、砂眼、腐蚀以及其他原因造成的泄漏均算作泄漏点统计。

4.3.4泄漏率计算公式：静（动）密封点泄漏率（‰）＝静（动）密封点泄漏点数/静（动）密封数×1000‰。

5管理措施

5.1 凡投入运行的生产装置、设备、管道都必须建立静、动密封档案和台帐，密封点统计准确无误。（台帐一般包括：设备泄漏点管理台帐，泄漏点数，泄漏率等）。

5.2 各车间落实密封管理责任制，明确密封管理职责，每周统计一次动、静密封泄漏点数，计算动、静泄漏率，每月分析一次泄漏情况。

5.3 开展创造和巩固无泄漏工厂活动，消漏、堵漏工作经常化、具体化、制度化。静密封点泄漏率保持在≤0.5‰，动密封点泄漏率在≤2‰。暂不能消除的泄漏点记录在案，做出消除计划。

5.4 车间按时做好密封泄漏点的检查、统计和上报工作。

5.5 设备动力科组织各种密封泄漏点的检查、考核工作。

6检查考核

6.1凡能够处理的泄漏点，车间未积极进行处理按以下规定考核：

6.1.1水、油漏点每处每天扣5分。

6.1.2蒸汽、压缩空气管线漏点每处每天扣10分。

6.1.3酸、碱管及酸、碱泵填料漏点每处每天扣20分。

6.1.4各车间出现漏点，车间要积极处理，每拖延一天扣分加倍；漏点存在时间低于一天，按一天进行考核。

6.1.5出现漏点在设备运转情况日报表上进行详细记录，否则每处扣5分。

6.1.6需停车处理的泄漏点，车间应及时提出申请，设备科协调处理时间。有停车机会车间没有组织处理，对车间罚款100元。

6.2检查与考核的主要科室为设备动力科、厂级夜间值班人员、各职能科室及各车间管理人员。

6.3根据夜间考核、设备动力科及职能科室检查的扣分总和为依据：

7相关文件

《设备完好标准》

8相关记录

《设备运转情况日报表》

《设备运转情况周报表》

9附： 无泄漏工厂标准

9.1 有健全的密封管理保证体系，职责明确，管理完善。

9.2 静、动密封档案，管理台帐、消漏、堵漏记录、密封点统计准确无误。

9.3 保持静密封密封点泄漏率在万分之五以下，动密封点泄漏率在千分之二以下，并无明显的泄漏点。

9.4主要生产车间必须为无泄漏车间，全部设备完好率达到90％以上，主要设备完好率达到95％。10附：无泄漏车间（区）标准

10.1 密封管理组织机构健全，职责明确，管理完善。

10.2 静（动）密封档案，管理台帐，消漏堵漏记录等密封管理技术基础资料齐全完整，密封点统计准确无误。

设备密封 篇3

【关键词】机械密封；注意事项；故障处理；原因分析

1、机械密封的原理及要求

端面密封也就是机械密封，它是旋转机械的密封装置，机械密封在同一轴上至少是由一对垂直于轴线的端面在介质压力和补偿机构弹力的作用。防止流体泄漏是以辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的的装置。它的主要功能是将易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的端面密封。动环、静环、压紧元件和密封元件等三大构件是组成机械密封重要部件。其中随泵轴一起旋转的是动环，动环和静环紧密贴合组成密封面，以防止介质泄漏。动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。在中七浅冷站的主要介质有水，天然气和轻烃。所以对机械密封的要求也是非常关键的。机械密封的正常直接影响设备的好坏，如果机械密封发生泄漏可能导致压力降低，介质泄漏严重时将造成重大的生产和安全事故。所以机械密封的正常稳定的运行是必须的。通过学习我将简单的论述机械密封应注意的事项，发生故障的原因和处理方法。对新型机械密封的关注等。

2、注意事项

机械密封的样式，机器的种类不同它的安装方法也是迥然不同的，但它的安装要领几乎都相同，安装步骤和注意事项：

2.1当安装机械密封时首先确定机械密封的尺寸。

2.2当机械密封进行安装前要做好准备工作，轴，轴套和压盖应检查是否有毛刺检查表面是否光滑，轴承状况是否良好；动环（静环）、轴、压盖都应该进行清洗。当安装机械密时摩擦阻力是存在的。每次安装时都要在机械密封部位涂上一层油，主要是做到减少摩擦阻力起到润滑的作用。对于浮装式静环不带固定销结构的，不用涂油，机械装入压盖就可以达到应用的要求。

2.3先将静环与压盖一起装在轴上，由于静环是与压盖在一起不固定在轴上，在安装机械密封时要保证不要与轴相碰，在将动环组件装入。紧定螺钉在轴上是均匀分布在保证间隙的前提下应分几次均匀拧紧。

3、启动前的准备工作及注意事项

3.1首先要检查机械密封是否有泄漏现象，静压试验是起机前必须进行的基本操作。

3.2看机械密封是否有漏必须保证腔内充满介质。在启动前按泵旋转的方向盘车，检查是否轻快均匀没有卡堵。如盘不动或者吃力的时候，应检查机械密封配合尺寸是否错误，安装是否正确。

4、运行中应注意事項

4.1对于中七的循环泵中主要是低温介质。如果输送介质温度偏高、过低、或含有杂质颗粒、易燃、易爆、有毒时，必须采取相应的加热、阻封、冲洗、冷却、过滤等措施。

4.2运转前先盘车，注意不要有过大的转矩，看是否有擦碰和不正常的响声。

4.3注意旋向，联轴器和轴是否对中，轴承部位的润滑油量是否足够和加油的方法法是否适当。

4.4运转前首先要用真空泵抽出泵体内的空气，打开介质进口阀门灌泵，然后开机运行。

4.5开车后是否正常稳定，先看有没有异常响声和运行一段时间发生泵体过热现象。

5、机械密封的故障表现及原因

5.1旋转设备运行当中机械密封的零件的故障也是有很多种类的，例如密封端面经出现磨损、密封端面热裂、密封端面破损等情况，弹簧达到使用极限时也会松弛、断裂和腐蚀等现象。O型密封圈也会出现裂口、变形、破裂等情况。

5.2机械密封发热、振动故障原因：当设备长时间旋转时，由于动静环贴合端面粗糙长时间接触，当启停机时候动静环与密封腔的间隙太小动静之间发生摩擦，轴上压力过大，动静环就会发生碰撞，当压力过大时动环和静环表面就会损坏表面粗糙从而引起振动。在长时间的运行中介质的酸碱性也会腐蚀密封端面，造成耐温性能不良，当介质的温度过高或过低时使机械密封损坏。安装时如果有颗粒杂质进入机械密封中，也会引起机械密封的振动和发热。

5.3机械密封介质泄漏的故障原因

（1）静压试验时泄漏。由于安装不细心，被碰伤、变形、损坏，清理不净、夹有颗粒状杂质，或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧，机器、设备精度不够，使密封面没有完全贴合往往会使介质泄漏。（2）间隙性泄漏。波纹管式机械密封的静环和动环是过盈配合的这样才能使弹簧受力保证密封效果，弹簧的压缩量的大小直接影响到机械密封的密封效果和工作效率。如果压缩量过大，贴合面之间发生摩擦，虽然能够运行但是机体会因为摩擦变热等不良反应。如果压缩量过小。机械密封中弹簧的受力不够当长时间运行弹簧的伸缩量改变发生无法恢复。使动静环中间的贴合面不能正常配合造成泄漏。为了保证机械密封的正常动作，机械密封要求泵轴不能有太大的窜量。由于我们单位大多都是波纹管式机械密封，所以压缩量的控制是非常重要的，不同型号的机械密封压缩量也是不同的。例如：75波纹管机械密封压缩量应该控制在4mm上下浮动值不超过1mm。这样的才能保证机械密封正常平稳的运行，但是窜量的调节是非常困难的工人师傅是无法百分之百的达到要求和实际设计当中，由于设计的不合理对机械密封的正常运行时有一定影响的。

6、处理故障采取的措施

6.1机械密封振动、发热的处理

如果机械密封与密封腔的间隙太小，就要增大密封腔内径或减小转动外径，最好保证正确的间隙。如果是摩擦副配对不当，更改动静环材料，使其耐温，耐腐蚀。这样就会减少机械密封的振动和发热。

6.2机械密封泄漏的处理

机械密封的泄漏是由于许多原因造成的，我们要对相应的问题作出相应的处理办法。机械密封的泄漏是不可能避免的，我们只能尽一切可能的减少泄漏量，安装机械密封时一定要严格按照技术要求进行装配，一下注意项目是非常重要的：（1）正确安装保证安装表面的光滑无毛刺；（2）处理好倒角的角度；（3）装配O型圈时，O型圈密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤，以免胀大变形，过早老化。

在针对循环水泵保养和维修的工作中，我们要根据相应的注意事项在保证泵体的正常运行的前提下，尽量减少不必要的损耗，避免经济上的损失。

参考文献

[1]蔡敢为.机械振动学.武汉：华中科技大学出版社.2012-01

研究化工设备密封技术的改进 篇4

一、设备密封现存问题

1. 动密封点的失效

(1) 密封端面

在制造与安装密封端面时, 其品质尤为重要, 而转轴轴线的垂直度与密封的平直度是重中之重。

(2) 密封结构

在密封结构中, 浮动性是密封技术最重要的, 因为密封效果会受到浮动性好坏的直接影响。例如:四氟塑料密封圈浮动性较差, 密封效果也不好;而波纹管浮动性最佳, 因此密封效果显著。由此看来, 从一定程度上, 密封效果取决于结构材料。

(3) 介质

泄露问题受到介质压力影响较大, 而泄露程度与压力高低成正比, 越容易泄露说明压力越高。例如:相比干净稳定的介质, 易结垢及带颗粒的介质更容易产生泄露。而相比于高粘度的介质, 低粘度的介质更容易发生泄露。

(4) 轴

从两个方面来看待轴的密封性的问题, 一是在运转的过程中, 轴容易产生摆震, 反复的震动就是泄露产生的根源, 而泄露也随着轴的转速的加快愈发严重。二是太粗的轴会加宽密封面, 泄露是由于密封面对垂直偏差敏感而产生的。

2. 静密封的失效

因密封圈自身缺陷导致静密封点产生泄露。大致归纳以下, 主要由于密封圈的老化变质、自身伤痕、尺寸差偏大等原因所致。对此, 应严谨静密封的安装过程, 对密封圈仔细检查, 正确设计, 这样才能有效确保品质。

3. 磨损

可以通过磨损的痕迹对密封泄露的原因进行判断。机械磨损后改变了密封副正常配合关系, 所磨损状况出现在端面上时, 转动轴的每一次转动都会径向摆动密封件, 使其作轴向位移。如果各个零部件密封副磨损痕迹较为均匀, 可对传功部分同轴度良好程度下定结论。这时若有泄露现象产生, 则能够排除密封自身问题。泄露如果为常数, 说明两个断面之间未发生泄露, 而可能产生于静密封处。除此之外, 因密封件的外径大于底座的孔径, 造成相对于静止环旋转环打滑或者不旋转, 再者安装不到位折断或者松脱了防转销, 所以, 泄露在开始密封时就产生了, 但却无法观察到磨损摩擦端面的痕迹。

4. 过热损伤

疱疤、热裂、密封副变形这三个后果产生于设备密封过热。以热裂为例进行分析, 产生热裂的原因在于短时间内热负荷过大或者机械负荷过重, 干摩擦和冷却系统中断所致。热裂在过大的热力作用下, 径向裂纹等现象出现在密封环表面称之为热裂, 该现象会迅速增长泄漏量, 并加剧密封环的磨损。

二、化工机械密封技术的改进

1. 改良设备

改良技术, 就是在运行中将经验不断累积, 以确保机泵等设备的机械性能。以DH302踏循环水泵为例进行说明。将化工机械更换后, 摩擦产生于叶轮扣环与泵壳封环之间间隙不足, 导致瞬时密封损坏。不规则运动的摩擦振动泵, 损坏了密封, 这就是导致瞬时密封损坏的主要原因。对此, 为解决DH302塔的问题, 在对泵使用性能不产生影响的基础上, 通过加工, 使间隙与扣环相配合。

2. 平稳运行

为了减少不必要的磨损, 应保持设备运行的平稳。应在正常的操作程序前提下, 处理好对运行、启动、停车变化的工厂运行, 在良好的运行环境下, 为泵提供正常运转条件, 可延长密封使用寿命, 对化工设备形成保护。

3. 安装过程

通过改变环境和预防随机干扰可将随机密封失效消除, 进而实现密封的可靠性。经过大量实例研究, 表明安装密封件和设备所出现的差错主要会导致密封失效。在检修间隔内, 虽能够确保泵的正常运行所使用的密封, 但壳体与轴所产生的相对运动不合理以及对中不良与安装误差导致的震动, 不利于密封和泵, 因此, 要确保化工设备的使用寿命以及减少轴的震动, 应确保细致、准确的安装过程。

4. 连续冲洗

这里所提到的冲洗包括两点, 第一, 是自冲洗工作介质, 第二就是工艺液的相对洁净冲洗。冲洗介质与设计要求不符是造成化工设备泄露的重要原因之一。对此, 应定期清理冲洗液过滤器、合理增加位于冲洗管道上的止逆网等方法能够将从本质上将因冲洗所致的密封损坏的问题克服。还有一种方法就是通过具有针对性的调整、检查等方法, 确保冲洗介质的温度、流量、压力与设计要求相符合。

结束语

随着我国社会经济和科学技术的不断发展, 设备密封经历了一个世纪的演变, 技术逐渐趋于完善, 并会不断获得进步。随着备件质量的确保、改善检修质量、提高工艺操作水平等, 设备密封技术会与与设计使用寿命相接近。就理论层面而言, 永久耐用的密封是在流动动力作用时, 且磨损率较小的条件下运行。但是在化工机械实际密封过程中, 会遇到如冲洗洗漱失效、工况波动、人为误差、安装误差、密封品质等等, 状况各异。文章提出对化工设备密封技术的改进对策, 从最大程度上规避损失风险。在实际设备运行中, 还应通过对员工的专业技术培训, 以准确的规程操作、积累丰富的经营以及熟练的能力更好服务于化工行业。

参考文献

[1]傅伟, 袁强, 王庭俊.高职化工设备维修技术专业课程体系整优化实践[J].职业技术教育, 2011 (32) .

[2]吴晓明, 董丽君, 鲜建, 罗法, 刘星生.煤层气非催化转化制甲醇生产工艺设计与化工设备[J].现代化工, 2011 (1) .

[3]张钢, 张莉莎, 杨松林, 张力小.使用VB对AutoCAD进行三维化工设备常用标准件库开发[J].化工自动化及仪表, 2012 (5) .

设备密封 篇5

1 石油化工设备及管理方式

常见的石油化工设备有:油罐及其仪表, 贮运设备, 安全设备, 压力容器, 排水设备等。这些化工设备是应用于石油开采之初, 运输过程, 贮存, 加工等一系列设备的总称。石油化工设备的质量与安全关系到了石油企业的经济效益与安全问题, 有效的使用密封技术可以保障设备的安全运行, 也可以增长其使用寿命。我国的密封技术与发达国家存在差距, 在密封技术方面, 我国也要针对本国的实际情况来因地制宜, 合理使用, 这样才能使技术更符合我国国情与我国石油化工设备的实际运行状况, 密封技术才能更好地服务于石油化工设备, 起到其应有的作用。

加强对石油化工设备的管理, 要做到严格执行国家对石油化工行业要求的相关规定, 从对人员安全的培训着手, 做好全面的管理计划, 对设备定期开展维护检查工作, 保证设备稳定性。对存在安全隐患的设备零件应及时更换, 让每位员工都积极投入于设备的维护当中, 这种管理方式调动企业内部人员的积极性, 更合理的将资源综合利用。

2 流体密封技术的应用与发展

在机器设备的小部零件密封中, 常采用流体密封的方式。流体密封的应用范围较广泛, 其应用于石油天然气的采集与运输, 药品制造, 石油化工等的各行各业。流体密封技术有以下几种形式:1全无油润滑技术、2迷宫密封、3浮环密封、4机械密封、5干气密封。

全无油润滑技术:全无油润滑技术比传统的油系统润滑技术结构简单、可靠、故障率低、运行可靠, 这种技术极大的提高了机械的稳定性和经济性。

迷宫密封:用于石油化工行业的气体压缩机, 第一代轴端密封就采用迷宫密封。第一代的迷宫密封存在易泄漏的危险问题, 所以在技术改进后, 出现了小间隙的碳环密封, 这种密封改善了第一代的缺点, 且继承了第一代结构简单, 维护方便, 成本低的优点。

浮环密封:这种密封采用“以油封气”的密封方式。其有两个主要的优点:1是一种非接触式的密封方式, 这种密封方式寿命长, 且有相当高的可靠性;2适用于高速运动的机械, 适用的压力等级范围广, 工况范围广。

机械密封:适用于中低压的透平机械, 国内外这一项重要的技术进步就是:以双端面机械密封替代传统的浮环密封。

干气密封:也叫气体端面的润滑密封, “以气封气”是干气密封的方式, 其原理是:以流体动静压结合, 是一种非接触式机械密封, 是目前世界最先进的一种密封方式。

流体密封技术由于其阻漏能力强, 寿命长, 且质量高深受我国石油化工行业的青睐。密封环境对流体密封影响极大, 需注意挥发性气体等物质的逸出等。近年来, 流体密封的思想和概念也是在不断的革新, 发展, 不断有新的流体密封技术应用于设备, 使设备的封闭性能不断提升, 进而也减少了安全事故的发生。

3 密封技术的研究成果

3.1 传热以及变形的研究

机械密封装置包括:1轴上的动密封环;2机体上的静密封环机械密封装置。机械密封主要通过这两部分的摩擦来实现的。机械封闭环中的给热系数是通过采取机油获得的修改系数, 使用能量方程可以实现稳定有限元解析, 并且通过了实测进行了证实, 对于现在的密封及平行面的解析, 可用有限差分计量。

3.2 持久性能以及依靠性能的研究

提升机械密闭的方式可以采用:1适当的平衡指数, 2冲洗液体, 3冲洗形式, 4冲洗数量, 5材质的对应。采取这些方式可以提升机械密封的效果, 且能延长封闭的寿命, 进而可以使企业得到更多的利益。将机械密封的理论研究与实际应用结合起来, 可以解决实践中的问题, 对实践中尚未出现的问题作出判断与优化。例如:某炼油厂就使用了机械密封失效解析, 进而获得了威布尔指数, 将指数与具体障碍结合解析出来, 故障的原因, 也为设备的机械密封优化指定了方向。

4 我国石油化工设备密封技术的发展趋势

设备的密封技术可以使石油化工领域里的设备效能提升, 增强设备的安全性和稳定运行性。随着石油化工的设备向着更先进和更安全方向发展, 密封的技术研究也向着更便捷化, 耐久化, 高效化的方向发展, 两者相互促进, 共同向着稳定健康的方向发展。在国内与国际上密封技术主要用于以下的石油化工设备系统中:1牙轮钻头轴承系统, 2井下钻具支承节, 3螺杆泵采油系统, 4旋转防喷器。通过密封技术的应用使得化工设备性能提升, 减少了企业的管理及维护成本, 使得石油化工企业在产品质量依然能够达标的情况下, 企业的生产成本降低了, 实现了企业经济效益的增长。同时, 企业也可用这笔节约的经费进行生产技术的改进, 这又会促进企业生产技术的提高, 所以对密封这项技术的掌握程度与应用程度, 对我国的科技与经济的发展具有的重大意义。提高我国石油化工技术, 保障设备的安全性和稳定性, 降低石油化工过程中污染事故的产生, 就应该加深对密封技术的研究与探索, 不断提出新技术新想法, 通过实验研究并应用于实践中。

摘要：本文以石油化工设备密封技术为研究对象, 通过对石油化工设备的概念和管理方式的概述, 深入分析了密封技术的应用与发展, 归纳总结其研究成果及在石油化工设备中的发展趋势, 为我国石油化工设备密封技术的发展提供理论参考。

关键词：化工设备,密封技术,发展趋势

参考文献

[1]王仙惠.密封技术在石油化工设备中的应用探究[J].化工管理, 2014 (14) .

设备密封 篇6

汽车电气化正在稳步向前发展无论采用传统内燃机还是电动动力系统, 在汽车使用寿命为其敏感电子设备提供保护都必不可少混合动力和电动汽车都面临新的技术挑战, 只有采用高效压力平街和防水透气组件, 汽车制造商和供应商才有望应对这些挑战

车辆电子设备易受恶劣环境条件影响元论是安装在汽车车身底板下还是发动机机軍中, 电子元器件 (如电动机、控制单元、传感器、压缩机或泵中的电子元器件) 都会受到极端温度波动的影响, 因此必须为其提供保护, 防止污物或液体侵入满足最低要求的防护等级为n A k y k, 该等级可确保电子设备外壳免受灰尘颗粒物、短时浸没和蒸汽流的影响

采用内燃机的汽车和采用泥合动力电机或电动机的汽车中的电子元器件面临一个共同4 4战:其工作温度与较低的外部环境温度之间存在差异部件在车辆运行过程中会升温, 如果此时接触到温度较低的道路溅水或洗车水, 它们的溫度会迅速降低这种情况会在电予设备外壳中形成极高的真空效应, 致使空气通过密封圈进入设备经过一段时间后, 这种不良的压力平衡会在密封圈和密封组件中产生应力, 从而造成污物颗粒和液体侵入, 对电子设备产生腐蚀作用并縮短其使用寿命低粘度液体和清洁剂在车辆中的使用也会加剧这种侵入危险。

电动和混合动力车辆所面临的特殊挑战

混合动力和电动车辆的电子设备会受到更加恶劣的环境条件的影响极高的工作温度和电子设备外壳的超大尺寸使得汽车制造商和供应商更难以平衡温度和压力动力系统的敏感电子元器件, 例如电动机、高性能电子设备、充电器、启动和停车发电机等, 必须要耐受极高的温差和压差

其原因是, 运行过程中产生的热量对这些敏感的高性能电子元器件造成的影响要超过它们对传统内燃机车辆电子设备造成的影响为防止这些高性能电子设备因极端温度波动而损坏, 并使其在最佳温度范围内工作, 通常会使用液体对它们进行冷却但这种方法也有风险, 它会在外壳中温度最低的点形成凝露, 腐蚀电子设备, 致使其过早失效另一方面, 例如车辆行驶时接触低温溅射水或洗车水造成的温度突变也会损坏电子设备

示例:平衡逆变器和高压蓄电池外売中的压力

下面的例子通过清洗车辆时交流电逆变器外壳中的压力变化来演示这一现象逆变器可将蓄电池输出的直流电转换为交流电, 以供电动机使用计算的对象是尺寸为40cm x 2Ucm x 2 (Krm的外壳 (相当于容积为升) 在本例中, 外壳内部空间的四分之一是空的, 这就是说, 外壳内包含4升可以自由流动的空气车辆运行过程中, 逆变器的温度可达到7U°C洗车时, 温度为《。C至丨0。C的冷水会喷射到汽车底部, 使逆变器在五分钟内冷却至4<>。C, *6口图1所示

在未采用防水透气产品的卟壳中, 这种温差会造成约y〇mbar的真空度每当车辆驶过积有冷水的区域时, 都会形成这样的真空, 真空会对密封圈产生极大的应力, 经过一段时间后, 密封圈将发生泄漏其后果是.清洁剂、油、化学品和水等物质进入逆变器外壳, 对敏感的电子设备造成损坏加装防水透气产品可以确保真空效应得到快速平衡, 而且还能从根本上消除压力峰值采用防水透气产品的外壳中的压力在短短六分钟后便恢复为环境压力

由于尺寸原因, 混合动力车辆或电动车辆的高压蓄电池需采用更有效的解决方案来平衡压力这种情况下的最佳方法是选用具有极高透气量的防水透气解决方案由于蓄电池只会与溅射水而非高压水接触, 因此元需采用与发动机舱内组件一烊高的防护等级,

在本例中, 蓄电池外壳的尺寸为丨 (Klcm x 5<) cm x 3U an, 容积为I 5U升, 其中的自由空气体积为511升在从奧地利因斯布鲁克 (海拔57U米) 到布伦纳山口 (海拔137 (1米) 的3U分钟车程中, 电动车辆向上爬升的标高差为800米在未采用防水透气产品的蓄电池上, 这种情况会产生 (>〇mhar的正压, 即使在山口的休息站等待15分钟后, 压力仍未平衡, 这样就会使密封圈产生永久应力90m h«·的正压相当于约45Ukg的压力作用于面积为U.5m的表面, 轻型外壳无法长时间承受这样的压力尽管密封圈的设计可以应对高载荷, 但这种极端应力最终会导致其失效, 致使外壳无法密封

比上山时在外壳中形成的正压更危险的是下山时形成的90m lw真空度为了平衡这种真空度, 空气会穿过受影响的密封圈进入外壳, 将污物颗粒和液体带入其中, 从而在外壳内形成凝露, 进而造成损害在采用防水透气产品的外壳中, 只会产生约丨5m lw微不足道的真空度, 因而不会对密封圈造成过重的负担, 并且这种压差可以在15分钟的垮车休息时间内被完全平衡图2

用于空气和压力平衡的透气^术

实现压力平衡并确保车辆电动机、动力电子设备和高压蓄电池在使用寿命内保持可靠的方式是采用安装透气膜的防水透气解决方%透气膜技术九许封闭卟壳内的空气交换, 而且还可阻止液体和污物颗粒的侵入正如在高压蓄电池示例中所看到的情况, 对于某个特定应用而言, 透气量和透水压是决定透气膜性能的两个基衣参数透气量是指给定时间和给定压差下穿过造气膜的空气量借助透气量可确定平衡压差所需的时间透水压是指透气膜发生泄漏前必须承受的最小静水压力但是, 透气量和透水压并非唯一的变量:耐温性和耐化学性也是透气膜部件的重要参数透气膜供应商必须根据具体的防水透气应用, 为透气膜选择最佳的性能组合对于需要让大量空气快速进出、而防护等级又无需大高的大型蓄电池外壳而言, 采用透气膜可以获得较高的透气量而安装在引擎盖下的电子设备外壳需要经常应对温度峰值, 因此通常应采用耐温性高的透气膜由于与具体应用相关的难题各不相同, 因此汽车制造商和供应商应与透气膜制造商紧密协作, 以开发出技术性及经济性最适合的解决方案

设备密封 篇7

(1) 换热器表面的腐蚀管道的表面一般都会存在一些很细小的灰尘、沙粒、凸凹坑、局部的擦伤和重皮等, 但是他们对转换器带来的缺陷是极大的。换热器内的流动介质在与换热器表面接触时, 往往流速过快、过大, 冲刷金属表面造成构件表面局部的腐蚀损坏, 这一类通常被称为磨损腐蚀。磨损腐蚀一方面对已腐蚀的表面进行冲刷, 另一方面也在新露出的金属的表面造成新的腐蚀, 这样对设备影响很大。在生产中, 由于某些介质较为粘稠, 因此在运行时往往会加大介质的流速, 高速流体尤其是含有固体颗粒的流体快速的冲刷金属的表面, 从而很容易造成磨损, 虽然在设备的金属壳体上安装了防冲板, 但是也不能避免。这些缺陷可能会导致管道腐蚀的加强, 成为管道腐蚀最有力的帮手, 而腐蚀后的管道往往就会出现各种各样的泄漏。在制造和生产结束的时候, 对工艺流程和管束表面的要求与重视不够, 认为只要试压不漏就行, 实际上管束表面的这些细小的缺陷往往就是管束腐蚀泄漏的原因所在。

(2) 支持板和折流板的负作用这一方面的副作用主要表现在支持板上的管孔不合适从而产生的振动和挤压, 使受挤压处的防腐层难以涂上, 如果由于外界因素使折流板或支持板相对于管束稍有错动, 没有防腐的部分就会裸露出来, 从而加速管束的腐蚀。而且这样一来, 这些“偏僻”的地方容易藏污纳垢, 形成一个个小的滞流区, 导致缝隙腐蚀的产生。管孔表面的一些尖锐的角没有去除的话, 穿管的时候就会对管壁造成刮伤。此外, 管孔不合适会造成管束的振动破坏, 这也会对管束的腐蚀起到促进的作用。

(3) 沉淀物造成的电化学腐蚀虽然换热器管束内的介质要求流速很快, 但是在工作将近结束介质流速减缓, 往往会在热换器管道内沉积一些沉淀物。这些沉淀物在换热器管内的表面粘连不牢, 分布不均匀, 很容易就在部分位置的裂缝、间隙上形成电氧化腐蚀, 比如阳极氧化反应、阴极氧化反应、阴极还原反应等等, 这些电化学反应通常会造成比较严重的后果。腐蚀物的存在又导致缝内的电化学反应不均, 引起更大的反应, 造成更大的危害。

(4) 换热器内的水分所引起的腐蚀在检修和清理设备的过程中, 基本都是用蒸汽进行的清理, 用新鲜的水清芯子和试压, 试压是长时间的水在管道内进出, 必定会有残留, 而且试压结束后并没有严格的要求将管道吹干, 就会在管壁内留下更多的水分, 为管壁金属表层的氧化提供有利条件。而且一般情况下水的p H值稳定不会对换热器造成侵蚀, 但是当水的p H值降低或者水中有溶解氧在里面, 又或者说水中存在有害的阴离子时, 这些因素就会与湿的管束内金属壁发生化学反应, 从而会引起电化学腐蚀。水、腐蚀性介质、氧气的共同存在与作用, 使腐蚀的速度加大, 这也就是通常说的“检修负效应”产生的根源。

2 对于腐蚀性的泄漏可以采取的措施

(1) 在材料的选择上应该更加严格和规范, 对每一根管子都要严格的检查, 不能有破损、划痕等缺陷。在加工坚持板和折流板的管孔的时候, 应该尽量的以标准上限为好, 同时也要保证装配时的同心度, 使管子能够顺畅的通过, 不留腐蚀死角。但是也要避免管孔过大, 这样会引起震动的加剧。另外, 在管道内部的内芯必须要在管束内进行翻转, 使防腐层能够充分的形成, 更有利于保护管束内壁。在检修清理换热器结束时, 应立刻对管道内进行除湿处理, 保证管道内的水分残留, 在适当的条件下尽量减少试压的时间, 进而减少水分的存积。

(2) 防止换热器静密封的泄漏。化工产业中常见的换热器是浮头式换热器, 这种换热器泄漏的原因往往是因为其中小浮头的泄漏。因为换热器在工作的过程中会受到不同温度的“考验”, 这样, 管束就会不均匀受热, 由于温度的差异而导致小浮头的自由膨胀, 这样一来, 与小浮头相连接的管束就与其他的管束不同步, 以至于管束间产生热效应力, 对管板和管束之间就会出现裂痕与破损, 从而导致热换器的的泄漏。一般情况下, 管束的膨胀与破裂是由于投用、停用造成的泄漏隐患。投用的时候, 高温度对管束的影响使得管束发生膨胀而变形, 而在停用的时候, 低温对管束的塑形起到作用, 使的管束的膨胀不能恢复。所以, 温度的差异对管束的静密封泄漏造成很大的影响, 对换热器极其不利。

(3) 一台好的换热器有几个方面组成1满足工况要求。2结构合理 ( 结构合理成本就低) 。3使用寿命长。4外观整洁。要满足上面几点, 准确的工况条件很重要, 工况条件包括 :冷热介质的物性参数、使用压力、进出口温度等。一般换热器的静密封泄漏是由于密封垫的问题, 有时候换热器长时间的工作所产生的温度是很高的, 对换热器内的垫片会造成损坏, 致使换热器静密性泄漏的发生, 所以在工作一定时间后, 可以对换热器的密封垫进行检查更换, 更好的保证换热器的工作效益, 而换热器的精密性泄漏问题也会相应的减少。

参考文献

[1]吴益民.密封用氟塑料制品的现状和发展趋势[J].化工新型材料, 2006, (10) .

[2]谭集艳.基于结构设计的大型法兰式换热器泄漏问题解决方案[J].化工机械, 2008, (2) .

设备密封 篇8

电子设备密封形式一般为静密封,主要采用垫片密封的形式来实现,而垫片材质的选择、密封沟槽的设计及垫片的安装是垫片密封设计的关键[1]。密封设备,当密封垫与结构间的接触压力大于外部水压时,才不会发生渗漏,传统密封设计一般仅凭经验,没有完整、可靠的计算方法,往往造成实际密封效果无法达到设计要求。利用Ansys软件对设备的密封性进行仿真分析,能真实、直观地展现橡胶、压板等结构件的应力、应变,显示各处的接触压力、流体渗透压力等。在Ansys软件仿真分析的基础上,提出了设备密封设计仿真分析方法,验证结构设计密封是否有效,为结构密封设计提供依据和指导。

1 橡胶垫密封

密封电子设备结构一般可分为框架和盖板( 底板、面板) 2 部分,框架与盖板之间常采用垫片密封。设备的密封性能主要取决于密封面形式和垫片[1]。橡胶垫片具有组织致密、质地柔软、回复性好和价格低等特点,是密封设计中常用的垫片。

1. 1 橡胶垫片密封原理

橡胶垫片密封主要是通过控制橡胶垫的相对变形量( 简称压缩量) 来达到密封的目的。如图1 所示,橡胶垫未受压时的高度为H0,当橡胶垫受到压力F后的高度变为H1,其相对变形量 ε 为: ε = ( H0- H1) /H0。

实践证明,当 ε = 10% 时,橡胶垫与装配面的缝隙小至0. 01 mm,但水分子仍然能渗透,当压力F继续增大,相对变形量 ε 取值范围在20% ~ 30% 时,由于橡胶垫的弹性及变形作用,橡胶垫紧贴装配面,水分子无法渗透,从而形成密封。如果进一步增大压力F,当相对变形量 ε > 30% 后,密封质量改善不大,反而会由于疲劳破坏而加速橡胶损坏甚至破裂,影响密封效果。因此,在密封设计中,橡胶的相对变形量 ε 一般在20% ~ 30% 范围内取值为宜。设计中应当注意的是,橡胶的变形不仅与所加的压力有关,与温度、变形程度、受压时间以及材料本身的邵氏硬度等多因素有关,所以其变形与应力并非直线关系[2]。

1. 2 橡胶垫片的应力—应变关系

橡胶为超弹体,在计算中,一般假设橡胶不可压缩,泊松比 μ≈0. 5,变形前后截面积相等。橡胶的弹性模量不是固定值,即橡胶的应力与应变是非线性关系,一般通过试验来测定应力—应变关系。而在实际计算中,可以将橡胶的弹性模量视为固定值,通过经验公式计算出换算弹性模量,并确定应力与应变的关系。

在实际计算中,对于单向变形一般采用巴尔涅夫- 哈扎诺维奇方程来计算应力与应变关系[3,4]:

式中,σ 为应力; EP为换算弹性模量; ε 为应变( 橡胶垫的压缩量) 。

换算弹性模量EP与理论弹性模量E的关系式为:

式中,ф 为形状系数,ф = S支÷ S侧( S支、S侧分别为橡胶垫的支撑面面积和侧面积) ; f为摩擦系数。

理论与试验研究均表明,对于各向同性材料,弹性模量E、泊松比 μ 与切变模量G之间存在如下关系:

根据文献[5],橡胶的剪切模量G与邵氏硬度HA有以下关系:

橡胶垫的材料、形状以及安装形式确定后,可由式( 1) 、式( 2) 、式( 3) 和式( 4) 得出橡胶应力与应变的关系,进而可以在压缩量确定后计算橡胶垫的应力。

2 橡胶压缩变形仿真分析

有限元方法是解决工程和数学物理问题的数值方法,也称为有限单元法,基本思想是将求解区域离散为一组有限个且按一定方式互相连接在一起的单元的组合体。有限元的实质是把具有有限个自由度的连续体,理想化为只有有限个自由度的单元集合体,使问题简化为适合于数值解法。Ansys是最常用的、功能强大的有限元软件之一。

2. 1 分析流程

Ansys分析过程包含前处理、加载求解和后处理3 个主要步骤。

前处理的主要工作有: 定义单元类型、定义单元实常数、定义材料特性、建立模型并划分网格。建立几何模型,并进行网格划分,生成物理模型,对实际问题进行模拟。

加载求解的主要工作有: 定义分析类型相分析选项、施加载荷和约束、指定载荷步选项和计算求解。

后处理主要工作有: 从求解结果中读取数据、对计算结果进行各种图形化显示、可对计算结果进行列表显示和进行各种后续分析[6]。

2. 2 超弹材料模型

Ansys中关于超弹性本构模型有一些关键假设: 材料相应的各项同性、等温和弹性的; 热膨胀是各向同性; 变形完全可恢复; 材料是完全或几乎不可压缩的。Ansys分析中常用的超弹材料模型有Arrbda-Boyce Model、Blatz-Ko Model、Gent Model、MoonerRivlin模型、奥格登可压缩泡沫模型和Ogden Potential等等[5]。

国内外学者通过大量实验,提出了描述这类材料应力—应变关系的本构模型。现在较为成熟的本构模型有2 类: 一类是基于热力学统计的方法,如Neo-Hookean、Kuhn-Grun、Arruda-Boyce和Gent模型; 另一类是以连续介质力学理论为基础的方法,如Mooney-Rivlin、改进的Mooney-Rivlin、Ogden和Yeoh模型[6]。对于橡胶的应力应变分析一般采用2 阶的Mooney-Rivlin模型,其表达式为:

式中,W为应变势能函数;分别为第1、第2 应变偏量不变量; C10、C01为材料常数; d为材料不可压缩参数; J为弹性体变形梯度的确定参数。

Mooner-Rivlin模型支持当前技术单元: SOLID186、SOLID187、SOLSH190、SHELL208、SHELL209、SHELL181、SHELL182 和PLANE183。

模型中的参数常量一般通过超弹材料试验数据拟合,即采用试验获得有关材料在压力下的形变规律,根据试验的数据拟合确定模型中的参数常量。

3 设计实例

一种密封盒安装在户外,要求结构防护等级为浸水型机壳。根据要求设计其结构,外形尺寸为长 × 宽 × 高= 200 mm × 110 mm × 34 mm,密封形式采用垫片密封,密封面形式为平沟槽密封面。结构主要由盖板、盒体和密封垫组成,盒体侧面装有连接器,连接器与盒体的缝隙采用O型圈密封,由连接器厂家保证连接器的密封性,因此设计时主要考虑盖板与盒体缝隙的密封。考虑到防腐蚀性,盒体和盖板均采用防锈铝,垫片采用硅橡胶板,其邵氏硬度为30。密封盒结构组成如图2 所示。

3. 1 密封盒结构方案

密封垫采用宽度为B0=4 mm,高度为H0=3 mm的硅橡胶板,选择压缩量ε=30%。硅橡胶是超弹体,假设压缩前后硅橡胶体积不变,压缩后仍然为矩形,则压缩后密封垫的高度为H1=2.1 mm宽度为B1=5.715 mm,则盒体上固定密封垫的沟槽尺寸为:宽度b=6 mm,高度h=2.1 mm。

考虑到密封盒的尺寸,选择M3 螺钉紧固盖板,根据式( 1) 、式( 2) 、式( 3) 和式( 4) 计算橡胶垫在压缩量 ε = 30% 时的应力为: σ = 0. 74 MPa。若橡胶垫压缩前后体积不变,假设形状仍为矩形,可计算变形后支撑面面积,进一步得出将橡胶垫压缩到 ε =30% 时需要的压力: F = 2 659. 3 N。

根据文献[8 - 9],考虑预紧力、扭转力和安全系数等因素,计算M3 螺钉能承受的最大的拉力为:F = 300. 94 N。则,将橡胶垫压缩到 ε = 30% 时需要的螺钉数量为:

取n = 10。螺钉布局见图2。盖板紧固后,密封垫的弹力会造成盖板变形,导致变形部位密封垫的压缩量无法达到设计的要求,这可能造成密封盒发生渗漏,因此需要对密封盒进行仿真分析,计算出盖板变形的最大位移位置,以及变形量,并以此为最危险截面,进行危险截面应力分析,计算接触压力,保证其密封性。

3. 2 密封盒应力分析

在Ansys中建立新的分析,赋予算例中各零件材料参数。盖板和盒体采用铝合金材料,弹性模量为: E = 70 GPa,泊松比为 μ = 0. 33; 橡胶垫采用硅橡胶板,使用Mooney模型,具体参数为: 弹性模量E =6. 9 GPa,泊松比为 μ = 0. 499 5,C10 = 2. 5 MPa,C01= 1. 1 MPa,D = 0[10]。定义盖板螺钉孔为固定,盒体底面向盖板移动0. 9 mm,定义所有接触类型均为标准接触,摩擦系数设定为0. 1。

求解完成后,软件采用云图的方式显示应力、位移和应变。分析结果如图3 所示。

从图3 中可以看出,盖板的变形一般在螺钉之间,最大变形为0. 035 mm,计算变形处橡胶垫的压缩量:

压缩尺寸为:H1=0.9-0.035=0.865 mm,

压缩量为:。

最大变形处的密封垫压缩量最小,密封垫与结构件之间的接触压力也最小,因此选择此处截面作为最危险截面,进行分析。

3. 3 危险截面应力分析

在Ansys中建立新的分析,建立橡胶条平面应变受压模型,橡胶材料参数与上节相同。因为主要分析橡胶垫受压后的变形情况、接触压力以及流体渗透压,因此将其他结构件视为刚性。接触类型为标准接触,摩擦系数0. 1。定义盒体底面为固定,盖板向下移动量为0. 865 mm,橡胶垫一侧施加水压力,如果橡胶垫与结构件之间的接触压力大于水压力,则不会发生渗漏; 反之,橡胶垫与结构件之间的接触压力小于水压力,则发生渗漏。橡胶垫与结构件之间的接触压力如图4 所示,水的渗透压力如图5所示。

由图4 和图5 可以看出,接触压力最大为12. 3 Mpa,流体渗透压最大为0. 014 7 Mpa,接触压力远远大于流体渗透压,密封设计有效。

4 结束语

以往设备密封设计仅凭经验,经常出现密封垫无法回弹、盖板变形和密封垫压缩量小等现象,导致结构密封失效。利用Ansys有限元仿真软件,对橡胶垫进行分析,可以得出橡胶的应力,进而计算该压缩量下的结构件尺寸、螺钉数量和布局等,使密封设计得到定量计算,提高结构密封的可靠性,值得在结构密封设计中推广与应用。设计师应积极掌握并运用仿真软件辅助结构设计,它能帮助查找结构薄弱环节,缩短产品的设计周期,降低试验成本,提高产品质量。

参考文献

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[9]陈立德.机械设计基础(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2004.

设备密封 篇9

1. 流体动密封技术相关概念

从进入工业时代, 机器与设备就进入了大众的生活, 密封虽然是占据机器与设备的很小的一部分, 但是却联系到机器工作的效率和成败。而流动体密封又是其中的一大难点。密封分为静密封与动密封, 动密封分为接触式密封与非接触式密封。对于密封来说, 主要目的就是防止泄漏。泄漏的原因主要有两点, 一是相互紧贴的相邻面接触不严, 有间隙, 二是在密封处两侧的部分产生了压力差 (或者说是成速度差) 。为了防止泄漏, 所以密封技术得以发展, 进行阻漏。其阻漏方法包括减少推动力、减少间隙、减少密封位置等方式进行阻漏。而密封技术就是研究密封面在变形, 摩擦, 流体特性之间的联系和特性, 在此基础上研究密封材料制造成密封件进行密封。

2. 流体动密封技术的应用与发展

流体密封虽然在机器上占据较小的位置, 只是一个小零件, 但是流体密封的应用范围却是广泛的。在人们的日常生活及工农业生产都需要流体密封, 例如:石油与天然气的采集与运输、食品医药的制造、矿产行业、石油化工行业等都离不开流体密封。近年流体密封发展迅速, 出现不同应用, 有全无油润滑技术、迷宫密封、浮环密封、机械密封、干气密封等几种形式的密封技术。随着中国的发展, 为了确保工程制造时的正常长时间运转, 这需要对流体密封技术进行必要的发展和开发, 需要采用阻漏能力强、寿命长、质量好的密封材料。密封的好坏还会影响环境, 所以此时需要注意挥发性气体等物质的逸出。近年来关于流体动密封的新思想, 新概念, 新技术都在不断地出现, 这会使之不断地深入发展。

二、石油化工设备的分类及管理制度

1. 石油化工设备的分类

石油化工设备包括炉类、塔类、反应设备类、贮罐类、换热设备类、化工机械类、化纤机械类、通用机械类、动力设备类、仪器仪表类、机修设备类、起重运输和施工机械类等一系列的设备分类。而在每项分类后还有各自的分类, 由此可见, 石油化工设备的分类是较为复杂的。因此石油化工设备的效率高低、质量好坏是很重要的, 能够影响到石油产业的经济利润。良好的流体动密封技术能使设备在相同的一段时间段中产生更多的价值利润, 能够比其他机械使用的时间更长, 用的更久。在中国经济的快速发展之下, 石油化工设备也在不断的淘汰之中。将那些密封不合格的机械进行替换或是改进, 虽然现在国内的密封技术不能和国外的技术相比, 但是在中国进入国际市场之后, 就会逐渐的接近国外水平, 甚至超越。

2. 石油化工设备的管理制度

在设备的管理中, 要严格的贯彻党的指导方针与政策。在设备管理方面, 进行全面的规划, 安排, 维护和及时检修等工作, 这样才能保证企业能安全, 稳定的发展。组织员工参加设备管理的课程, 经常性的开会互相讨论管理的优势与自身不足。将设备管理的每部分工作都细分到个人, 使每层的工作人员都有自身负责的项目, 使管理系统化, 科学化。对不同的设备进行不同的维护工作, 对那些较为重要的设备要进行“特殊维护”, 时刻关注设备的情况, 从而进行有效快速的维护工作。对不合格的设备和报废的设备进行时间性的淘汰, 如果设备存在安全隐患、严重的缺陷、事故率高、设备老化、技术性落后等情况, 要及时, 按时的进行设备淘汰和更换。不要等到设备“罢工”的时候才进行更新, 这样会影响正常的企业日常工作。

三、流体动密封技术在石油化工设备中的具体应用

1. 流体动密封技术在石油和化工设备中的研究应用

在流体动密封技术领域中, 对于石油化工设备的研究范围是较为广泛的, 其中有机械密封的传热和变形研究, 机械密封的耐久性和可靠性研究, 流体膜参数测试研究, 软填充料密封研究还有干气密封等新结构密封的研究。而专家将这些研究运用到了石油化工设备之中, 使石油化工设备更加的先进可靠, 在密封方式上更加的方便快捷, 密封的时间更长, 密封的有效性更好。间接地降低了石油企业在生产制造时的成本, 无形的增加了自身的利润, 密封技术的提高, 势必会带动密封材料的质量提高, 逐渐的赶上世界先进行列, 从而增加国内密封材料的价值和生产厂家的品牌价值。这样会促进国内经济的迅速发展和提升, 厂家由原来的进口变为自制, 这种转变也代表经济的腾飞和科技的进步。

2. 对流体动密封技术在石油化工设备中应用的看法和建议

为了能够更加有效地提高石油化工设备的效率, 增加设备的工作时间, 增加设备的可靠性, 防止对环境的污染, 这就需要更加努力的对密封技术进行开发与探索, 不断地提高密封技术水平。在密封技术不断开发的过程中, 还需要我们不断地完善和巩固密封系统。不仅要在理论上解决如何让密封更加可靠, 效果更加的完善, 还有在结合实际, 研制更高性能, 更高标准, 更高技术的密封技术与材料。使在石油化工设备的工作时候减少问题的出现, 降低了设备老化的可能性和淘汰的时间段。与此同时, 还要注意周边环境的保护, 防止泄露带来的一系列问题。

总结

综上所述, 对于流体动密封技术在石油化工设备中的研究是很必要的, 同时也是重要的, 流体动密封技术的有效开发与提升, 会使石油化工设备工作的时间更长, 用的时间更久, 淘汰周期更短。这样的改变, 会使企业在机械运作方面的成本降低减少了额外的开资, 而流体动密封技术的提高也就代表密封材料及密封件的质量提高, 这会带动国内的密封产业的经济, 使之在国际上有竞争力, 逐渐的赶超国外的技术实力。同时, 密封技术的提高会减少泄露的可能, 从而减少原先机械对环境的污染和影响。因此, 对于石油化工设备的流体动密封技术的研究是很必要的, 也是很实际的。

摘要：流体动密封技术是近年来正在发展开发的新技术, 会对泄漏问题进行阻漏, 这使机器的效率和应用时间更长, 密封技术的范围更广泛, 分类也多, 这就造成流体密封技术的不断发展和大力应用。石油化工设备同样复杂, 所以在本文中, 叙述了流体动密封技术和石油化工设备的含义及应用发展, 还有对石油化工设备进行流体动密封技术的应用探究。