密封技术实验报告.doc

流体润滑与密封技术实验
为了让密封件得最终用户对产品持有高度的信赖，相信所提供的特定型号的密封的性能符合国际标准的规定，每个密封或系统在投放市场之前，须由密封件制造商进行适当的实验。涉及拆装实验、水压实验、气压实验和运营实验。
一、实验目的
1.通过对釜用双端面密封的拆装，了解双端面密封的结构。
2.了解机械密封水压实验的环节。
3.了解机械密封气压实验的环节。
4.了解机械密封运转实验的环节和有关的鉴定方法。
通过以上4个部分对API 682规定的实验程序有个大体的了解。
二、实验设备
拆装实验：釜用集装式双端面机械密封。
水压实验：釜用集装式双端面机械密封，人工打压泵
运营实验：连接电机的双端面机械密封，气源等。
气压实验：平衡储罐，阀门，压力表，单端面机械密封。
三、实验环节
1）拆装实验
本次实验所用的是集装式釜用双端面机械密封，如图1所示，分别为轴承座部分和双端面机械密封部分。集装式的优点是在只要拟定轴尺寸和釜的连接尺寸就可以在外面直接将机械密封组装好，省去了现场安装机械密封的麻烦。

图1
1.先看图纸分析拆卸顺序，并将橡胶垫在地上铺好，以盛放零件
2.将轴承座与机封整体的连接螺钉拧下，然后将整个轴承座直接拿下来，整齐地放到橡胶垫上，在拿下轴承座的过程中要防止静环掉落。
3.拆除上面一组动静环和下动环以及弹簧、动静环、O型圈和挡圈，然后将固定在轴套上的动环座上的顶丝拧下，拆下动环座。过程中注意不要触碰密封面，并将密封面朝上摆放。
4.然后将下静环座上的静环用两个内六角拿出。
5.仔细用丝绵擦拭拆卸下的各个部件，并用酒精加擦镜纸擦拭动静环的密封面，在O型圈上涂抹硅脂。
6.所有擦拭好之后，先将动环座用顶丝固定到轴套上，然后安装上弹簧、动环、O型圈和挡圈，并注意卡口位置对齐。
7.在地上将两块木板相间20cm左右竖放，在轴承座上的空螺栓孔内对称地插入两个拆下的长螺钉，然后将轴承座反转后放到竖立的木板上，过程中保证两根长螺钉不从螺栓孔中掉出。
8.在反转后的轴承座上放入对准防转转螺放入静环，然后将6步中组装好的轴套对准键装入。过程中要保持整个设备竖直。
9. 将下静环装入静环座，对照图纸摆正安装角度，将整个静环座倒扣在轴承座上，台阶嵌入后，从底部用两个长螺钉将静环座（基座）与轴承座把紧。
10.将整个装置反转回安装方向，将其他的长螺钉对角地拧紧即可。
2)水压实验
1．将打压泵中装满清水，注意水中应没有杂质，与密封连接，注意O型圈的使用。
2. 将水泵的单向阀拧紧后，向密封腔中注水，直到上侧泄漏口有水流出，将丝堵逆着拧入方向缠上生料带，拧入上出口，把紧后开始打压。
3. 缓慢提高密封腔的压力，打压泵上的压力表数值升到4.9MPa时停止打压，观测压力的变化和泄漏情况，并等待15min后记录压力表的数值，为4.7MPa
4.将单向阀拧松，并将顶丝和打压管拧下，将水放完后用气管从下口进一步，将内部吹干，防止锈蚀。
3）气压实验

图2
1．实验装置如图2所示，将管路接好，压力表装于管路中，由于压力早已充好，将平衡罐中压力缓慢降至0.2MPa；
2．将实验密封组装好，弹簧调至工作高度18mm（压缩量为37mm），密封腔入进气口与带压力表和开关阀的平衡罐连接，记下当时室温T1；
3．打开管路开关阀门，将平衡罐中气体与密封腔连通，待压力稳定且降到0.167MPa（1.7bar）后开始计时，每隔5min后记下压力表读数P1=1.6542bar、P2=1.6258bar、P3=1.6000bar；
4.整理实验装置。
4）运营实验

图3
1.运营实验装置如图3所示，从打压口中充满清水，然后将打压水管换成气源管。
2.从气源给定一定的压力，观测水的泄露情况和位置。
3.打开电机使转动，观测不同转速下泄露量的大小和泄露位置。
4.整理实验装置。
四、注意事项
1.密封端面已研磨好，要严格保护；
2.API 682 标准中规定平衡罐的容积最大为28L，实验压力为1.7bar，5min最大压降为0.14bar。本次实验平衡罐容积为9.7L，实验压力为1.7bar，时间为5min，压降为1.7bar与P1的差值。根据公式可以计算实际泄漏量。若ΔP＜0.148bar，则表达密封合格。
五、实验数据记录和解决
1.运营实验：实验中随运转速度的增长泄漏量增大，也可以通过泄漏速率的周期性变化判断密封端面不平，通过外壳泄漏的位置判断密封泄漏的位置。
2.气密性实验：P0=1.7000bar、P1=1.6542bar、P2=1.6258bar、P3=1.6000bar，放置时间15min，容器体积V=9.7L
根据《过程装备密封技术》

六、思考题
1．水压实验和气压实验的区别是什么？
水压实验的实验压力为设计压力的1.25倍；做气压实验的实验压力为设计压力的1.15倍。气密性实验是重要为了检查设备的严密性，特别是微小穿透性缺陷；而水压实验侧重于设备的整体强度。
2．气压实验和水压实验能检测哪些内容？
气压实验能检测设备的强度和密封性，重要检查泄漏。
水压实验也能检测设备的强度和密封性，重要检查强度。
3．通过水压实验测验和气压实验的密封就能保证密封是良好的吗？
不一定，还和密封现场安装和实际工作的介质以及密封工作条件（温度、压力）有关。
4．在气密性实验中具体哪些因素会影响泄漏？
答：介质压力、温度，压紧力
5．为什么辅助密封和主密封都会泄漏?
辅助密封：O型圈因老化而变形率不够，温度太高使O型圈软化，温度太低使O型圈弹性下降从而密封能力下降。
主密封：密封端面磨损严重，压紧力局限性，加工、安装精度局限性，密封面有杂质。
6．为什么水压实验要放在气压实验之前？
由于水压实验的安全性较高，先做水压实验拟定设备强度达成规定，再做气密实验检查有无微小泄漏，以防做气密性实验时设备发生爆炸等事故。
7．密封面上压力影响？
压力太小密封能力局限性，会发生泄漏。压力太大会使摩擦力增大，磨损加剧。因此要在密封面上采用适当的压力。
8. 影响机械密封端面密封能力的因素有哪些？
密封端面的材料属性，粗糙度，平面度，压紧力，温度，压力。