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液態烴介質是一種低溫液化氣體,具有低沸點、低黏度、高蒸氣壓等特性。在這種工況下使用的機械密封,密封件材料會出現冷脆性,大氣中的水氣會在密封裝置的大氣側面上凍結, 摩擦副端面液膜容易氣化等。尤其是當介質稍有泄漏,漏出的液態烴在大氣側立即氣化,帶走大量的熱,機械密封環境溫度急劇下降,一般的密封材料,如橡膠或聚四氟乙烯普遍變脆,導致密封失效,泄漏增大。
有些企業采用雙端面機(ji)械密封, 在介質(zhi)和(he)(he)大氣(qi)之間(jian)設一(yi)隔離(li)室,其間(jian)通以(yi)密封油(you),以(yi)緩和(he)(he)低溫(wen)的影響。但這種結構的機(ji)械密封安裝(zhuang)復雜(za), 且還需配封液系統, 使用溫(wen)度也(ye)受限(xian)制,代價比較高。
根據實際經驗(yan),使用金屬波紋(wen)管機械(xie)密封(feng)比較好,主要表現在用金屬波紋(wen)管和柔(rou)性石墨代替(ti)輔助密封(feng)圈,解決了密封(feng)圈材料發(fa)生(sheng)冷脆而失彈及緩(huan)沖作用的問題,如用DBM型、YH604/606/609型等。在液態烴泵上(shang)使用波紋(wen)管機械(xie)密封(feng)時(shi)應注(zhu)意(yi):
1.金屬波紋管(guan)材料選(xuan)用耐低溫、韌(ren)性好的(de)Hastelloy-C（耐熱鎳基(ji)合金）,AM350,Carpenter20 等;
2.合理的結構設(she)計能保(bao)證機械密封(feng)在高速運(yun)轉的情況下不破壞密封(feng)端面和波紋(wen)管(guan)組(zu)件(jian);
3.合理的端(duan)面接觸比壓能(neng)(neng)保證機械密(mi)封的密(mi)封性能(neng)(neng)和避免(mian)過早的失效;
4.合理的摩擦(ca)副材料能保證機械密封(feng)在低溫條件下正常(chang)的摩擦(ca)性能和密封(feng)性能, 避免因磨損(sun)過快而過早(zao)的失效;
摩擦副材料在兩種特(te)殊情況下的(de)選(xuan)用:
①對連續(xu)(xu)運轉的設備,介質內若含有較多的固(gu)體顆粒,此時選(xuan)用(yong)“硬(ying)對硬(ying)”結構較好, 在實際應用(yong)中(zhong)選(xuan)了YG6- YG6, 一般連續(xu)(xu)運轉壽(shou)命在800Oh以上;
②對(dui)間歇性的(de)運轉設備(bei),摩擦副選用碳化鎢或(huo)碳化硅對(dui)特種石墨。
5.對金屬波(bo)紋管部分進行適當的熱(re)處理能消除焊接帶來的殘余應力,以避免長期運行過(guo)程中產生疲勞破裂.
6.由于在低溫條件下,摩(mo)擦(ca)副(fu)端面(mian)的(de)(de)氣化對機(ji)械(xie)密封性能影響很(hen)大,除選取較適合(he)的(de)(de)材料外,合(he)理選取端面(mian)比(bi)壓(ya),主要是波紋管的(de)(de)壓(ya)縮量,一般比(bi)通常使用中所(suo)給的(de)(de)壓(ya)縮量大15%～30%為宜。在機(ji)械(xie)密封元件靠近大氣側通入25℃左右的(de)(de)冷卻水,以改善摩(mo)擦(ca)副(fu)潤(run)滑環境。
附(fu)：低溫泵(beng)機械(xie)密封材料組合
液化石油氣
石墨浸漬呋喃樹脂＋司太立特合金（輕載）
石(shi)墨(mo)浸(jin)漬(zi)呋喃樹(shu)脂＋硬質合金（重載(zai)）
液氧
石墨浸漬呋喃樹脂＋金屬鍍鉻（輕載）
石(shi)墨浸漬(zi)呋喃(nan)樹脂(zhi)＋硬質合金(jin)（重載）
液氮
石墨浸漬呋喃樹脂＋金屬鍍鉻（輕載）
石墨浸漬呋喃樹脂＋硬質合金（重載）
液氧液氮用的(de)金屬合金用奧氏體鋼
