高温高压锅炉加水泵机械密封泄漏故障该怎么处理？

高温高压锅炉加水泵机械密封是否正常直接关系到设备的稳定安全运行,当设备发生故障时,我们有必要引起足够重视,一方面要在运行中加强监控,及时发现异常情况,并采取有效措施,防止事故的扩大,另一方面,对设备缺陷严重的、泄漏量大的、得不到有效解决的,就必须及时停机、进行更换,以确保设备故障不发展、不衍生。

本机组锅炉加水泵机械密封在机组启动后前后两次发生泄漏,并随着机组参数增大,泄漏量也随之增加,其泄漏主要发生在为动、静环间密封之间,后均进行停机解体检查,并进行更换机械密封。

①第一次给水泵停机隔离,进行解体,发现动静环之间的密封面已破坏,并在内部腔室发现铁粒杂质,进行更换。分析认为原因如下：

1)泵组进出口管道冲洗:由于滤网后不参加冲洗,其杂质本身就在管道內部,在泵组启动后,进入机械密封腔室,导致密封面磨损破坏。

2)泵体内部本身就存在杂质,泵组启动后,进入机械密封腔室,导致密封面磨损破坏。

②第二次:给水泵停机隔离,进行解体,解体检查动静环之间的密封面,其接触面基本良好,后对动环压板测量,发现其已产生塑性变形,据此可判断:由于动环压板变形,导致动环紧力不足而松动,从而发生密封泄漏。

高温高压锅炉加水泵机械密封泄漏失效原因分析与判断

1、泄漏主要发生的部位

①轴与轴套之间的密封装配结合面。

②轴套与动环之间的密封装配结合面。

③静环与动环之间密封装配结合面。

④静环座与对静环之间的密封装配结合面。

⑤泵体与密封端盖之间的密封装配结合面。

2、机械密封失效导致泄漏原因

1）端面润滑膜破坏失效

①端面密封载荷过大从而使密封腔室缺少润滑介质,此时启动泵密封端面产生干摩擦。

②介质温度偏高,其压力变化过程中的突低于其对应饱和蒸汽压力,从而使端面的液膜发生闪蒸现象,导致缺失润滑,产生干摩擦。

③冷却水突然中断,使端面液膜破坏,产生干摩擦。

2）设备腐蚀或选型不符造成的失效

①密封面点蚀、蚀透等。

②不锈钢部套件的晶间腐蚀

③金属波纹管、弹簧等的破裂。

④摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、弹簧比压过大等。

3）部套件超温运行造成的失效

①石墨炭化:在使用过程中,如果石墨环一旦超过许用温度(一般在-105-250℃)时,其表面会析出树脂,摩擦面附近树脂会发生炭化,当有粘结剂时,会发泡软化,使密封面泄漏增加,密封失效。

②辅助密封件(如氟橡胶、乙丙橡胶、全橡胶)在超过许用温度后,将会迅速老化、龟裂、变硬失弹。

4）杂质进入密封端面造成的失效

介质中杂质颗粒进入摩擦副端面,产生局部点摩擦,使密封端面发生磨损、破坏,从而导致失效、泄漏。备注:密封面间隙的不合理、机械密封不平衡、密封端面液膜闪蒸造成端面打开而使固体颗粒进入密封面,导致产生机械密封失效。

5）因安装或设备造成的机械密封失效

①密封环端面不平整或安装损伤,接触不良。

②密封腔端面与轴垂直度不符合要求。

③密封圈漏装,或与实物不符,或密封圈存在损伤,或未压紧。

④密封环端面之间存在杂物。

⑤密封环V型密封圈方向安装错误。

⑥多弹簧长度不一致,或单弹簧不垂直,导致弹簧力不均匀。

3、故障的分析判断

1）静态泄漏分析

机械密封安装完毕后进行静态注水检查,一是根据泄漏量的大小判断其泄漏故障机理:泄漏量较小时,一般可定性动环或静环密封圈故障;泄漏量较大时,一般可定性为动、静环摩擦副间存在故障。二是根据手动盘车泄漏变化情况判断泄漏故障:手动盘车设备转子检查,若泄漏量无明显变化,一般可定性判断为故障存在静、动环密封圈部位;如泄漏量变化明显,一般可定性判断为故障存在动、静环摩擦副部位。三是根据介质泄漏形态判断:介质泄漏沿设备呈轴向喷射状,一般可定性为动环密封圈存在故障、失效;如介质泄漏呈向四周喷射或从冷却孔中漏或喷出状,一般可定性为静环密封圈存在故障、失效。

2）动态运行泄漏故障分析

设备试运转过程,机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,一般可定性为动静环摩擦副损伤、破坏导致。摩擦副密封失效、损伤故障形成因素主要如下

①设备轴向窜动量、振动超标或操作的不稳定,一是密封腔内压力变化导致密封周期性泄漏,二是对摩擦副产生磨损、损伤。

②动静环与轴套间形成水垢、腐蚀,导致弹簧失弹而不能补偿密封面的磨损。

③操作不当或设备运行工况不良,如产生气蚀、憋压等非正常运行状态,设备产生较大轴向力,从而使动、静环接触面分离。

④机械密封安装过程其压缩量过大,从而导致摩擦副端面产生磨损、损伤。

⑤静环密封圈安装过程间隙大、过松,当动环轴向浮动时,静环与静环座分离。

⑥动环密封圈过紧,弹簧无法自动调整动环轴向浮动位置。

⑦工作介质中存在的颗粒状杂质进入摩擦副,导致动、静环密封端面磨损、损伤。

⑧机械设计选型不恰当,如密封端面的比压设计过低,密封材质选材不恰当,如冷缩性较大等,机械过早或短时间出现老化、损坏。

3）设备停运后再次启动泄漏分析

泵在停运后再次启动时发生泄漏,一般主要为摩擦副所附介质凝固、结晶,导致摩擦副结垢、弹簧形成腐蚀或阻塞而失效,从而产生泄漏。

高温高压锅炉加水泵机械密封防泄漏相关措施

1、机械密封安装防泄漏要点

①压盖端面间隙均匀,一般不大于0.05毫米。

②压盖与轴(轴套)配合间隙(同心度),偏差一般不大于0.02毫米。

③弹簧压缩量根据规定要求,一般要求误差小于200毫米。

④动环安装后进行活动检查确保其移动灵活,动环回弹灵活。

2、启动前的准备工作及注意事项

①设备启动前静态泄漏检查,检查密封是否有泄漏现象。

②确保运行水质,在设备启动前对设备进出管道冲洗,避免颗粒杂质进入机械密封。

3、运转注意事项

①设备运行压力调整应平缓,避免突变,以减少工况恶劣条件对设备产生过大应力。

②冷却水系统加强巡检,确保冷却水正常投运和其冷却效果