機(jī)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(jī)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(jī)發(fā)送指令。
    應(yīng)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(yīng)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(yīng)用的4種新型設(shè)備與裝置。

    懸掛工具

    在維修時新工具的經(jīng)濟(jì)價值得到認(rèn)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(shè)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(yīng)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(jī)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(nèi)裝接頭。還可添加旋轉(zhuǎn)活接頭，使抽油桿下放時無需旋轉(zhuǎn)。

    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(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同，以及設(shè)備的工作條件不同，要求密封材料的具有不同的適應(yīng)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(zhì)；

    2、有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度；

    3、壓縮性和回彈性好，*變形小；

    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(zhì)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(jié)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(jī)械密封安裝、使用技術(shù)要領(lǐng)

    1、設(shè)備轉(zhuǎn)軸的徑向跳動應(yīng)≤0.04毫米，軸向竄動量不允許大于0.1毫米；

    2、設(shè)備的密封部位在安裝時應(yīng)保持清潔，密封零件應(yīng)進(jìn)行清洗，密封端面完好無損，防止雜質(zhì)和灰塵帶入密封部位；

    3、在安裝過程中嚴(yán)禁碰擊、敲打，以免使機(jī)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(yīng)涂一層清潔的機(jī)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(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)軸應(yīng)無輕重感覺；

    8、設(shè)備在運轉(zhuǎn)前必須充滿介質(zhì)，以防止干摩擦而使密封失效；

    9、對易結(jié)晶、顆粒介質(zhì)，對介質(zhì)溫度>80oC時，應(yīng)采取相應(yīng)的沖洗、過濾、冷卻措施，各種輔助裝置請參照機(jī)械密封有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

    10、安裝時在與密封相接觸的表面應(yīng)涂一層清潔的機(jī)械油，要特別注意機(jī)械油的選擇對于不同的輔助密封材質(zhì)，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(jī)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(dāng)?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(dá)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(zhuǎn)密封。

    6、機(jī)械密封技術(shù)的種類

    當(dāng)前采用新材料和工藝的各種機(jī)械密封的新技術(shù)，進(jìn)展較快，有下列的機(jī)械密封新技術(shù)。密封面開槽密封技術(shù)近年來，在機(jī)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(yīng)，現(xiàn)在還在不斷更新。零泄漏密封技術(shù)過去總認(rèn)為接觸式和非接觸式機(jī)械密封不可能達(dá)到零泄漏（或無泄漏）。以色列利用開槽密封技術(shù)，提出零泄漏非接觸式機(jī)械端面密封的新概念，并已用于核電站潤滑油泵中。干運轉(zhuǎn)氣體密封技術(shù)這類密封是將開槽密封技術(shù)用于氣體密封。上游泵送密封技術(shù)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(jié)構(gòu)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(jié)合。其優(yōu)點是泄漏量小（甚至無泄漏）、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(shù)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(yīng)。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(shù)可分為成型金屬波紋管和焊接金屬波紋管機(jī)械密封技術(shù)。

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

    7、機(jī)械密封沖洗方案及特點

    沖洗的目的在于防止雜質(zhì)集積，防止氣囊形成，保持和改善潤滑等，當(dāng)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(nèi)沖洗

    1.正沖洗

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

    （2）應(yīng)用：用于清潔流體，p1稍大于p進(jìn)，當(dāng)溫度高或有雜質(zhì)時，可在管路上設(shè)置冷卻器、過濾器等

    2.反沖洗

    （1）特點：利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì)，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(yīng)用：用于清潔流體，且p進(jìn)

    3.全沖洗

    （1）特點：利用工作主機(jī)的被密封介質(zhì)，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(yīng)用：冷卻效果優(yōu)于前兩種，用于清潔流體，且p1與p進(jìn)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(zhì)相容的清潔流體至密封腔進(jìn)行沖洗。

    應(yīng)用：外沖洗液壓力應(yīng)比被密封介質(zhì)大0.05--0.1MPa，適用于介質(zhì)為高溫或固體顆粒的場合。沖洗液的流量應(yīng)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(yīng)小于5m/s;含有顆粒的漿狀液體須小于3m/s，為達(dá)到上述的流速值，沖洗液與密封腔壓力的差值應(yīng)<0.5MPa，一般取0.05--0.1MPa，對雙端面機(jī)械密封可取0.1--0.2MP.沖洗液進(jìn)入和排出密封腔的孔口位置，應(yīng)設(shè)置在密封端面附近，且應(yīng)在靠近動環(huán)側(cè)，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(zhì)堆積和結(jié)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。