機械密封的原理與特點以及材的料選擇

【資料簡介】

新工具能以每分鐘較少的沖數(shù)和較長的沖程使原油增產(chǎn)，生產(chǎn)24小時無氣鎖；用計算機處理系統(tǒng)控制，保持環(huán)空中液面*化；這一控制可用舉升壓力代替拉力，實時測量，并且每一沖次都可向計算機發(fā)送指令。
    應用抽油桿的垂直運動或電纜帶動井下柱塞泵工作、從傳統(tǒng)的梁式發(fā)展到塔式桿式泵，是目前廣泛應用的人工舉升裝置。美國《世界石油》雜志4月號的一篇文章介紹了美國4家公司研制應用的4種新型設備與裝置。

    懸掛工具

    在維修時新工具的經(jīng)濟價值得到認可。這種特殊的電纜被卷起，修理井下泵組件，而后將其返回井底，無需修井設備。這種工具的抽汲方法正處于前期試驗階段，在不久的將來會應用于油田。

    zui近，美國得克薩斯州哈比遜·費舍爾公司通過試驗研究，完成了一種*的抽油桿懸掛工具。在抽油機井需要提泵和下油管時，泵被提升，懸掛工具擰在（在地面）抽油桿上端，下放，再擰入油管柱上的出油三通中。該工具配有提升抽油桿和將其下入出油三通中的內裝接頭。還可添加旋轉活接頭，使抽油桿下放時無需旋轉。

    安裝時密封井筒，再提升油管柱，比傳統(tǒng)的懸掛工具更安全。新型懸掛工具符合美國全國工程師防腐協(xié)會制定的未硬化的鋼材使用規(guī)范，備有幾種通用尺寸。
    3、密封材料的種類及用途

    密封材料應滿足密封功能的要求。由于被密封的介質不同，以及設備的工作條件不同，要求密封材料的具有不同的適應性。對密封材料的要求一般是：

    1、材料致密性好，不易泄露介質；

    2、有適當?shù)臋C械強度和硬度；

    3、壓縮性和回彈性好，*變形?。?/p>

    4、高溫下不軟化，不分解，低溫下不硬化，不脆裂；

    5、抗腐蝕性能好，在酸，堿，油等介質中能長期工作，其體積和硬度變化小，且不粘附在金屬表面上；

    6、摩擦系數(shù)小，耐磨性好；

    7、具有與密封面結合的柔軟性；

    8、耐老化性好，經(jīng)久耐用；

    9、加工制造方便，價格便宜，取材容易。

    

    橡膠是zui常用的密封材料。除橡膠外，適合于做密封材料的還有石墨等，聚四氟乙烯以及各種密封膠等。

    4、機械密封安裝、使用技術要領

    1、設備轉軸的徑向跳動應≤0.04毫米，軸向竄動量不允許大于0.1毫米；

    2、設備的密封部位在安裝時應保持清潔，密封零件應進行清洗，密封端面完好無損，防止雜質和灰塵帶入密封部位；

    3、在安裝過程中嚴禁碰擊、敲打，以免使機械密封摩擦付破損而密封失效；

    4、安裝時在與密封相接觸的表面應涂一層清潔的機械油，以便能順利安裝；

    5、安裝靜環(huán)壓蓋時，擰緊螺絲必須受力均勻，保證靜環(huán)端面與軸心線的垂直要求；

    6、安裝后用手推動動環(huán)，能使動環(huán)在軸上靈活移動，并有一定彈性；

    7、安裝后用手盤動轉軸、轉軸應無輕重感覺；

    8、設備在運轉前必須充滿介質，以防止干摩擦而使密封失效；

    9、對易結晶、顆粒介質，對介質溫度>80oC時，應采取相應的沖洗、過濾、冷卻措施，各種輔助裝置請參照機械密封有關標準。

    10、安裝時在與密封相接觸的表面應涂一層清潔的機械油，要特別注意機械油的選擇對于不同的輔助密封材質，避免造成O型圈侵油膨脹或加速老化，造成密封提前失效。

    

    5、機械軸封有哪三個密封點，及這三個密封點的密封原理

    動環(huán)與靜環(huán)之間的密封：是靠彈性元件（彈簧、波紋管等）和密封液體壓力在相對運動的動環(huán)和靜環(huán)的接觸面（端面）上產(chǎn)生一適當?shù)膲壕o力（比壓）使兩個光潔、平直的端面緊密貼合；端面間維持一層極薄的液體膜而達到密封的作用。這層膜具有液體動壓力與靜壓力，它起著平衡壓力和潤滑端面的作用。兩端面之所以必須高度光潔平直是為了給端面創(chuàng)造貼合和使比壓均勻的條件，這是相對旋轉密封。

    6、機械密封技術的種類

    當前采用新材料和工藝的各種機械密封的新技術，進展較快，有下列的機械密封新技術。密封面開槽密封技術近年來，在機械密封的密封端面上開了各種各樣的流槽，以產(chǎn)生流體靜、動壓效應，現(xiàn)在還在不斷更新。零泄漏密封技術過去總認為接觸式和非接觸式機械密封不可能達到零泄漏（或無泄漏）。以色列利用開槽密封技術，提出零泄漏非接觸式機械端面密封的新概念，并已用于核電站潤滑油泵中。干運轉氣體密封技術這類密封是將開槽密封技術用于氣體密封。上游泵送密封技術即利用密封面上開流槽將下游少量泄漏流體泵送回上游。上述幾類密封的結構特點是：采用淺槽，且膜厚和流槽的深均屬微米級，并采用潤滑槽，徑向密封壩和周向密封堰組成密封和承載部分。也可以說開槽密封是平面密封和開槽軸承的結合。其優(yōu)點是泄漏量?。ㄉ踔翢o泄漏）、膜厚大，消除接觸摩擦、功耗和發(fā)熱量小。熱流體動壓密封技術它是利用各種形狀較深的密封面流槽，造成局部熱變形，以產(chǎn)生流體動力楔效應。這種具有流體動壓承載能力的密封，稱之為熱流體動力楔密封。

    波紋管密封技術可分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管機械密封技術。

    多端面密封技術分為雙密封、中間環(huán)密封、多密封技術。另外還有平行面密封技術、監(jiān)控密封技術、組合密封技術等。

    7、機械密封沖洗方案及特點

    沖洗的目的在于防止雜質集積，防止氣囊形成，保持和改善潤滑等，當沖洗液溫度較低時，兼有冷卻作用。沖洗的方式主要有如下：

    一、內沖洗

    1.正沖洗

    （1）特點：利用工作主機的被密封介質，由泵的出口端通過管路引入密封腔。

    （2）應用：用于清潔流體，p1稍大于p進，當溫度高或有雜質時，可在管路上設置冷卻器、過濾器等

    2.反沖洗

    （1）特點：利用工作主機的被密封介質，由泵的出口端引入密封腔，沖洗后通過管路流回泵入口。

    （2）應用：用于清潔流體，且p進

    3.全沖洗

    （1）特點：利用工作主機的被密封介質，由泵的出口端通過管路引入密封腔，沖洗后再經(jīng)管路流回泵入口。

    （2）應用：冷卻效果優(yōu)于前兩種，用于清潔流體，且p1與p進和p出相接近時。

    二、外沖洗

    特點：引入外系統(tǒng)與被密封介質相容的清潔流體至密封腔進行沖洗。

    應用：外沖洗液壓力應比被密封介質大0.05--0.1MPa，適用于介質為高溫或固體顆粒的場合。沖洗液的流量應保證帶走熱量，還需滿足沖洗的需要，不會產(chǎn)生對密封件的沖蝕。為此，需控制密封腔的壓力和沖洗的流速，一般清潔沖洗液的流速應小于5m/s;含有顆粒的漿狀液體須小于3m/s，為達到上述的流速值，沖洗液與密封腔壓力的差值應<0.5MPa，一般取0.05--0.1MPa，對雙端面機械密封可取0.1--0.2MP.沖洗液進入和排出密封腔的孔口位置，應設置在密封端面附近，且應在靠近動環(huán)側，為了防止石墨環(huán)被沖蝕或因冷卻不均引起溫差變形，以及雜質堆積和結焦等，可采用切向引入或多點沖洗.必要時，沖洗液可以是熱水或蒸汽。