低温密封环境有哪些问题需要重点关注？

时间：2021-09-27

低温密封环境有哪些问题需要重点关注？

在炼油化工装置中，低温输送的介质一般都具有豁度小、润滑性差、容易气化的特点，而且介质在气化时大量吸热，使周围温度急剧下降，造成空气中水气的凝结，导致机械密封端面及其周围结冰，使端面贴合不严引起泄漏。同时，因润滑性差，端面摩擦产生的热量较多，若不能及时转移，必然会加剧端面处的气化，造成恶性循环，加速密封面的早期失效。另外，低温密封的辅助密封圈在低温下发硬失弹也容易导致泄漏。

对低温密封，主要需要需要选择耐低温性能优良的密封产品，上海庆图橡胶科技有限公司低温密封事业部专注于耐低温密封技术研发及生产。公司有一支技术娴熟的员工队伍，其中从事低温密封技术开发工程师三名，在低温密封领域从业经验均**过十五年，有着丰富的产品结构造型设计，模具设计制造及低温密封生产经验。公司主营产品有：耐低温密封圈、低温密封件、液氮设备密封件、冷库密封件、耐低温密封系统，同时可根据客户要求，设计出各种性能的产品。除了选择合适的辅助密封圈材质外，还要注意以下几点。

1．改进密封结构及正确选择摩擦副材料。实践证明，在静环表面开圆弧形凹槽可形成流体动力密封，增加流体膜承载能力，改善端面润滑条件，有效延长机封工作寿命。在端面配对方面，碳化钨一M106K石墨组对（即动、静环材料）一般要优于其他材料，因为其润滑性好，摩擦系数低，导热性也比较好。

2．选择合适的端面比压。低温密封由于端面润滑性差，容易发生气化、结冰，所以在保证密封可靠的前提下，端面比压可适当减小。一般机械密封比压值推荐为0.29~0.59MPa，对低温密封可取其下限。对金属波纹管机械密封，由于动环没有轴向摩擦，端面比压甚至可以低于下限。

3．工艺上采取相应措施。如尽量减少介质的含水量；保持密封腔压力的相对稳定；尽可能配备冲洗冷却装置；在设备启动前，对机封部位进行适当预热等。

四、高速下的机械密封

当转速**过3 000r/min或者摩擦副的线速度**过25m/s时，一般可视为高速密封。在高速条件下，摩擦端面由于线速度很大，摩擦产生的热量也多，此时端面液膜不容易形成，磨损加剧。

高速还容易引起旋转环的振动，并受到较大的离心力作用，不利于端面间液膜的形成和维持。所以在高速情况下，为了减小离心力和振动的影响，应尽量减少转动部件，采用弹簧静止式结构。也可以加强对摩擦副端面的冷却和润滑。另外还可选用[PV]值高的摩擦副材料，减小端面的接触宽度，或者采用受控膜机械密封。

近年来，一种名为差动环式的机械密封也在高速设备中得到应用。由于在原先的动静环中间加入了一个差动环，可以将摩擦副线速度降低一半，取得了不错的效果。

五、腐蚀环境下的机械密封

有些机械密封处于腐蚀环境中，这时不仅要注意机封中每个零件本身的耐腐蚀性，还要防止它们组合在一起时可能产生的电耦现象。腐蚀环境中的机械密封，在选用时要注意采用耐腐蚀的材料。此外，可以采用外装式机械密封。对腐蚀性特强容易引起安全事故的，可以采用双端面密封，引入隔离液加以保护。

六、颗粒介质下的机械密封有些机封可能在含固体颗粒的介质中工作，当固体颗粒进入摩擦端面时，容易产生剧烈磨损，导致密封端面很快失效。另外固体颗粒可能会使动环密封圈无法沿轴向移动，从而使动环无法浮动，失去补偿性，导致机封失效。对此比较有效的做法是加入一个外冲洗装置。由于引入密封腔的冲洗液压力**密封腔介质压力，因此可以有效阻止颗粒介质进入密封腔。此外可以采用双端面机械密封，在密封腔中间加入封液。还可以采用外装式机械密封。

目前，机械密封在炼油化工装置的机动设备中已经成为一种较普遍的密封形式，而且，随着其设计制造水平的不断提高以及新材料的不断开发，其应用范围将进一步扩大

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