メカニカルシールの故障解析

21-07-2020

シャフトスリーブ

ポンプ用メカニカルシールの多くの種類が異なるモデルであるが、5つの主要なリーク箇所がある：（L）は、シャフトスリーブとシャフトとの間のシールは、（2）移動リングと軸スリーブとの間のシール。（3）動的及び静的リング（4）静的リングと静的リング座との間のシールとの間にシール。（5）シールエンドキャップとポンプ本体との間のシール。

インストールの静的試験中1.漏れ

メカニカルシールをインストールし、デバッグした後、静的試験は、一般的に漏れを観察するために行われます。漏れの量が少ないと、動的または静的リングシールの問題は、通常存在します。漏れ量が多い場合には、動的および静的リングの摩擦対の間の問題があることを示しています。漏れの有意な変化がなければ、漏れ及び漏れの位置の予備的観察に基づいて、その後、手動クランキング観察、静的および動的なシールリングとの問題があります。クランキング時のリークに大きな変化がある場合、静止リングの摩擦ペアに問題があると判断することができます。漏れ媒体が軸方向に噴霧される場合、移動リングシールは主に欠陥があります。漏れ媒体が周囲に噴霧または漏れる水冷却穴の外にある場合、静的リングシールはほとんど効果がありません。また、漏れチャンネルも同時に存在することができますが、プライマリとセカンダリの違いは、一般的にあります。限り、あなたは慎重に観察し、構造に精通しているとして、あなたは確かに正しく判断することができます。

2.リーク試運転中

静的試験後のポンプのメカニカルシールの高速回転によって発生する遠心力は、媒体の漏れを抑制する。シャフトおよびエンドキャップシールとの間の障害が解消された後、そのため、試運転中にメカニカルシールの漏れは、基本的には、動的および静的リング摩擦対の損傷によるものです。摩擦対のシールの失敗原因であることが主な要因：（L）動作時に、このような排気、キャビテーション、圧力等の異常軸の現象は、動的および静的リングの接触面を分離するために大きな軸力を引き起こすであろう。圧縮の量が多すぎる（メカニカルシールの設置のために）、摩擦対の端面が激しく摩耗し、摩耗です。（3）移動リングシールがきつすぎると、バネは移動リングの軸方向の浮上量を調整することができません。（4）静的リングシールが緩すぎます。ときに軸フロート離れ静的リングシートから静的リング改。（5）は、作動媒体中の粒子状物質が存在する、摩擦対は、操作、探傷中に入力され、静的リングシール端面。（6）設計イオンは、上記現象等、多くの場合、試運転中に発生し、時には静的リングシートを調整することによって解消することができる等、シール端面比低圧又はシール材の大きな収縮、間違っていますしかし、それらのほとんどは解体し、シールを交換するために交換する必要があります。

3.障害が両方シール面に潤滑膜の損失による

（）乾燥した摩擦は、シールチャンバが液体欠く場合、ポンプが開始される端面シール負荷の存在に起因起こります。

（b）は端面及び潤滑の損失に液体膜の点滅飽和蒸気原因以下媒体の圧力。

（c）の培地は、スケーリング又は閉塞がメカニカルシールの冷却システムで発生する揮発性生成物である場合、媒体の飽和蒸気圧は、端面と攪拌回転要素によって生成される熱との間の摩擦に起因する上昇しまた、媒体の圧力が蒸気圧の条件の飽和よりも低いことが原因となる、液体。

腐食による前記メカニカルシール不良

シール面の（）ピッチングあるいは浸透。

（b）は、タングステンカーバイドリングは、ステンレス鋼基材に溶接されているため、ステンレス鋼基材は、使用時に粒界腐食を起こしやすいです。

（c）は溶接金属ベローズ、スプリング、等応力媒体腐食の複合作用下でクラッキングする傾向があります。

前記メカニカルシール不良高い温度効果による

（）熱分解は、高温油の最も一般的な故障現象がオイル残基が精製油ポンプ、および大気圧と真空塔底ポンプ、ポンプのようなポンプです。等によるシール面の乾燥摩擦、冷却水の突然の中断、シール面に入射する不純物、排気に、トーラス面上の半径方向の亀裂の原因となります。

（B）黒鉛炭素は、炭素黒鉛リングを用いてシール不良の主な原因の一つです。グラファイトリングが許容温度を超えた場合ので、使用時に（一般に-105〜250℃で）、樹脂はその表面に析出し、樹脂を摩擦面近傍炭化されるであろう。バインダーがある場合、それは発泡と柔らかくなります。面シール不良のシール漏れを増加させます。

（C）（例えば、フッ素ゴム、エチレン - プロピレンゴム、および全ゴム等）の補助シール意志急速年齢、クラック、硬化および許容温度を超えた後失う弾力。今使用されるフレキシブルグラファイトは高温耐食性を有するが、その弾力性が悪いです。また、脆く、簡単にインストール中に破損しています。

前記シール不良によるシール面の摩耗に

摩擦対で使用される（）材料が悪く、耐摩耗性、大きな摩擦係数、及びメカニカルシールの寿命が短くなりますなど、（バネ特定圧を含む）過剰の端面の特定の圧力を有します。一般的に使用される材料のため、耐摩耗性の順序は、炭化ケイ素 - 炭素黒鉛、超硬合金、カーボングラファイト、セラミックス、カーボングラファイト、セラミックス溶射 - カーボングラファイト、窒化珪素セラミックス - カーボングラファイト、高速度鋼 - - 炭素グラファイト、浮上炭化物 - カーボングラファイト。

（b）は、固体粒子を含有する培地は、固体粒子にシール面のエントリは、シールの失敗の主な原因です。固体粒子は、シールの厳しい摩耗と故障の原因となる、研磨剤としての摩擦対と行為の端面に入ります。合理的なシール面にクリアランス、メカニカルシールのバランス、およびシール端面上の液体フィルムのフラッシュ蒸発は、端面開口部と入る固体粒子のすべての主要な原因です。

（C）メカニカルシールのバランスβの程度はまた、シールの摩耗に影響を与えます。一般に、バランスβ= 75％の程度が最も適切です。摩耗量が減少するがβ<75％、リークが増大し、シール面開口の可能性が増加します。高負荷（高PV値）の端面に大きな摩擦熱によるメカニカルシール、のために、βは、一般的に65％〜70％です。温度が媒体のガス化に敏感であるため等の低沸点炭化水素媒体のため、摩擦熱の影響を低減するために、βは、好ましくは80％〜85％です。

設置、操作または装置自体に起因する誤差7.メカニカルシール漏れ

（）メカニカルシールが悪く設置によるリーク。これは主に次の側面で明らかにされています。

（1）接触動的表面と静的環が不均一であり、そしてそれらは、インストール中に負傷または損傷しています。

（2）動的及び静的リングシールの寸法は正しくない、損傷または圧縮されていません。

動的および静的リングの表面上の（3）異物;

（4）反対方向に動的および静的環Vリングをインストールし、又はインストール表裏。

（5）シャフトスリーブ漏れは、シールリングがインストールされていないか、押圧力が不十分です。

（6）ばね力が均一でない、単一のバネが垂直ではなく、複数のバネの長さが異なっています。

（7）シールキャビティとシャフトの端面との間の直角度は十分ではありません。

（8）は、シャフトスリーブのシールリングの可動部分における腐食点があります。

（b）は、機器の動作中にメカニカルシールの漏れの主な理由は以下のとおりです。

（1）ポンプインペラの軸方向変位は、シャフトと、不安定な処理動作の標準、周期的な振動を超えると、シールキャビティ内の圧力が頻繁に変化は、シールは、定期的にリークします。