端面比压计算改(2)

2.1 工况条件介质：乙烯；温度-40℃~-10℃；介质压力：3 MPa；轴径：45 mm；线速度：9.4 m/s；转速：4000 r/min；根据综合参数与轴径为中型机械密封。

2.2结构选择2.2.1密封结构的分类机械密封的使用工况和参数主要有密封腔温度和密封压力、密封端面平均速度、轴径、介质特性等。

根据这些参数可以将机械密封进行分类，如表1，表2 所示表 1 机械密封按试用工况和参数分类使用工况类别工况参数按密封端面平均线速度v/(m/s)超高速高速一般速度密封端面平均线速度＞100密封端面平均线速度≥25~100密封端面平均线速度＜100按密封腔温度t/℃高温中温普温低温密封腔温度＞150密封腔温度＞80~150密封腔温度＞-20~80密封腔温度＜-20按轴径大小d/mm大轴径一般轴径小轴径轴径＞120轴径≥25~120轴径＜25按使用介质耐磨粒介质耐强腐蚀介质耐弱腐蚀介质含磨粒介质耐强酸强碱及其他强腐蚀介质耐油丶水丶有机溶剂及其他弱腐蚀介质按密封压力P/MPa 超高压高压中压低压密封腔压力＞15密封腔压力＞3~5密封腔压力＞1~3密封腔压力＞常压~1表 2 机械密封按综合参数和轴径分类机械密封综合参数机械密封类别压力P/MPa 温度t/℃线速度v/(m/s）轴径d/mm重型机械密封＞3 ＜20或＞150 ≥25 ＞120中型机械密封≤3 ＜-20~150 ＜25 25~120轻型机械密封＜0.5 ＞0~80 ＜10 ≤402.2.2 密封结构的确定2.2.2.1单端面由一对密封端面组成的机械密封，结构简单，制造与拆装都相对简便，使用广泛，故采用。

采用场合：作为最常用的机械密封型式，适用于一般场合。

2.2.2.2 内流式流体在密封端面间的泄露方向与离心力方向相反的机械密封，离心力起着阻碍流体泄露的作用，故泄漏量少，密封可靠。

适用场合：可用于高压，有固体颗粒的流体，泄漏量少，故采用。

2.2.2.3 内装式静止环安装于密封端盖（或相当于密封端盖的零件）的内侧（即面向主机工作腔的一侧），适用场合：由于摩擦副受力状态好，冷却润滑效果好，用于安装精度较高的场合，故采用。

机械密封端面比压的确定润滑油作业部许松涛2007年11月2日机械密封端面比压的确定摘要：泵是石油化工企业最主要和常见的机械设备，由于工艺条件的要求，以及人们经济意识和环保意识的提高，近年来泵密封的泄漏越来越受到关注。

泵的密封是防止介质从泵轴周围的间隙处泄漏，或空气从间隙处侵入泵体。

机械密封作为石化企业泵最常见的密封形式，占重要地位，机械密封的端面比压是影响密封性能和使用寿命的最主要因素之一。

文章结合实际工作中机械密封的安装及维修情况，对密封的端面比压在计算、校核中的一些问题进行分析，以便于确定压缩量，能对机械密封的使用情况有所改善。

关键词：机械密封端面比压分析1.机械密封工作原理及常见结构型式机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。

1、静止环（静环）2、旋转环（动环）3、弹性元件4、弹簧座5、紧定螺钉6、旋转环辅助密封圈7、防转销8、静止环辅助密封圈9、固定压盖图1——机械密封结构示意图常用机械密封结构如图1所示。

旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。

机械密封中流体可能泄漏的途径有如图1中的A、B、C、D四个通道。

C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。

B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静密封。

因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。

静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。

A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。

因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格控制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。

机械密封端面比压的确定润滑油作业部许松涛2007年11月2日机械密封端面比压的确定摘要：泵是石油化工企业最主要和常见的机械设备，由于工艺条件的要求，以及人们经济意识和环保意识的提高，近年来泵密封的泄漏越来越受到关注。

泵的密封是防止介质从泵轴周围的间隙处泄漏，或空气从间隙处侵入泵体。

机械密封作为石化企业泵最常见的密封形式，占重要地位，机械密封的端面比压是影响密封性能和使用寿命的最主要因素之一。

文章结合实际工作中机械密封的安装及维修情况，对密封的端面比压在计算、校核中的一些问题进行分析，以便于确定压缩量，能对机械密封的使用情况有所改善。

关键词：机械密封端面比压分析1.机械密封工作原理及常见结构型式机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。

1、静止环（静环）2、旋转环（动环）3、弹性元件4、弹簧座5、紧定螺钉6、旋转环辅助密封圈7、防转销8、静止环辅助密封圈9、固定压盖图1——机械密封结构示意图常用机械密封结构如图1所示。

旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。

机械密封中流体可能泄漏的途径有如图1中的A、B、C、D四个通道。

C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。

B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静密封。

因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。

静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。

A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。

因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格控制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。

机械密封使用寿命计算书机械密封磨损率计算：摩擦副材料粘着磨损的磨损量△v△v=K w WL/HK W—磨损系数W—法向载荷，N；L—摩擦路程，m；H—硬度N/m2其中周速：V=L/T (2)载荷：W=PcAf (3)线度磨损： △L=△VAf(4)将(2)、(3)、(4)代入(1)得机械密封磨损率υ=△LT =K W P C A f LA f TH=K W P C V/H即υ=(K WH)P c V其中P C—端面比压，MPa根据《流体动密封》查得：机械密封的端面比压计算公式如下：P C=p s+(k−λ)p其中P C—端面比压，MPaP s—弹簧比压，MPaK为载荷系数（平衡系数）λ为液膜反压系数p为介质压力，MPa本项目中机械密封采用专用的计算程序进行设计本项目中机械密封磨损率计算：1．M524型机械密封M524-230：P C=p s+(k−λ)p=0.3MPaυ=(K W)P c V=0.13m/hH2. 集装式机械密封C20-185JP C=p s+(k−λ)p=0.26MPaυ=(K W)P c V=0.11m/hH注：我国GB/T33509-2017规定磨损率V0.2m/h。

与德国DIN24960的规定相同。

本项目中机械密封磨损率V=0.13、0.11m/h均≤0.2m/h。

符合国家标准要求。

机械密封寿命计算：机械密封寿命=窄环凸台高度/磨损率1．M524型机械密封M524-230：机械密封寿命=窄环凸台高度/磨损率=3×103/0.13=23077h2. 集装式机械密封C20-185J：机械密封寿命=窄环凸台高度/磨损率=3×103/0.11=27273h本项目中机械密封寿命大于12000h要求。

符合标书要求。

机械密封端面比压的确定润滑油作业部许松涛2007年11月2日机械密封端面比压的确定摘要：泵是石油化工企业最主要和常见的机械设备，由于工艺条件的要求，以及人们经济意识和环保意识的提高，近年来泵密封的泄漏越来越受到关注。

泵的密封是防止介质从泵轴周围的间隙处泄漏，或空气从间隙处侵入泵体。

机械密封作为石化企业泵最常见的密封形式，占重要地位，机械密封的端面比压是影响密封性能和使用寿命的最主要因素之一。

文章结合实际工作中机械密封的安装及维修情况，对密封的端面比压在计算、校核中的一些问题进行分析，以便于确定压缩量，能对机械密封的使用情况有所改善。

关键词：机械密封端面比压分析1.机械密封工作原理及常见结构型式机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。

1、静止环（静环）2、旋转环（动环）3、弹性元件4、弹簧座5、紧定螺钉6、旋转环辅助密封圈7、防转销8、静止环辅助密封圈9、固定压盖图1——机械密封结构示意图常用机械密封结构如图1所示。

旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿环。

机械密封中流体可能泄漏的途径有如图1中的A、B、C、D四个通道。

C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。

B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静密封。

因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。

静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。

A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。

因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格控制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。

- 128 -安全密封石油和化工设备2021年第24卷1-静环；2-动环；3-动环密封圈；4-轴套密封圈；5-弹簧；6-压盖密封圈；7-静环密封圈；8-唇封密封圈；9-唇封；F-自冲洗；Q-外冲洗图1 机械密封结构及冲洗示意图碱液循环泵机械密封改造彭杰辉，赵建新，林战虎（中国石油独山子石化分公司天利实业， 新疆 独山子 833699）[摘 要] 某装置碱液循环泵2016年出现7次机械密封泄漏故障，未达到标准要求。

通过对其设计、安装、冲洗、介质影响等方面的分析，找到了造成密封失效的主要原因，对机械密封进行改造，改造后运行情况良好。

[关键词] 碱液循环泵；机械密封；泄漏；改造作者简介：彭杰辉（1981—），男，山西山阴人，大学本科，中级工程师。

中国石油独山子石化分公司天利实业外操。

API 682中规定，在纯净介质下可以连续运转三年。

某装置碱液循环泵介质是新鲜碱液，输送到洗涤塔的上段对酸性气体进行三级洗涤。

该泵在2016年运行中，机械密封频繁发生泄漏，在安装运行2周左右出现微漏，2个月左右泄漏量增大，无法继续使用，严重影响了装置的平稳运行。

1 设备概况该泵为德国鲁尔生产的单级悬臂式离心泵，按德国鲁尔公司设计，该泵的机械密封采用博格曼公司H75VN/50-E49型内装单端面机械密封，动环材质为石墨，静环材质为碳化硅，机封的冲洗方案为自身冲洗形式，并用循环水在压盖外侧背冷（API 682PLAN11+62），其密封结构及冲洗示意图见图1。

将失效后的机械密封解体后发现其故障如下：（1）动环、动环座和轴套间的间隙被阻塞；（2）动环和静换有环状腐蚀痕迹；（3）密封腔内有焦状聚合物、颗粒等杂质和结晶物；（4）弹簧腐蚀严重，被杂质和结晶物堵塞，弹性不足；（5）自冲洗管线堵塞。

2 失效分析2.1 端面比压核算- 129 -第6期该泵采用的是内装内流旋转平衡型机械密封，端面比压设计范围内0.2-0.4MPa。

通过端面比压公式1计算P b=0.24MPa，符合设计要求。