机械密封API682标准冲洗方案
机械密封API682标准冲洗方案
机械密封及其管路系统的选用
https://www.sodocs.net/doc/0d2770697.html, 来源：上海医药工业设计院日期：2006-9-19访问：546
一、概述
随着环境保护和人类健康要求的提高，对机器的泄漏要求也不断提高。由于机械密封泄漏量很小，密封可靠。因此自1885年，英国产生第一个机械密封以来，机械密封被广泛应用于化工、石化和医药装置中。目前70～80％的工业用泵配备机械密封。
API610《石油、重化学和天然气工业用离心泵》(Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Chemical, and Gas Industry Services)要求泵的连续运转周期至少为3年。这就要求机械密封的连续运转周期也需达到3年以上。
虽然近年来机械密封技术发展很快，集装式机械密封的不断完善及新材料的不断应用，使密封寿命大大延长，泄漏量也大大减少。但要满足这一条仍相当困难。
据统计，密封引起的故障占全部机器故障的40％以上。造成这一现象的原因，一是作为泵机组中的动密封，其本身所处的工作条件、所起的作用所决定。二是许多国内设计单位以及工程公司(包括用户)认为密封选用是泵厂和密封厂的事情，往往对机械密封的选用参数、类型、结构和原理以及管路系统了解不深，难以参与机械密封的选用工作，造成密封的选型不当。
本文从选用的角度，介绍机械密封的选型参数、类型、结构、标准和试验，并通过选用举例作进一步的阐述。
二、机械密封选型参数
机械密封的选型参数如下：
1．输送介质的物理化学性质，如腐蚀性、固体颗粒含量和大小、密度、粘度、汽化压力，介质中的气体含量，以及介质是否易结晶等。
2．安装密封的有效空间(D与L)等。
3．工艺参数
(1) 密封腔压力P
密封腔压力指密封腔内的流体压力，该参数是密封选用的主要参数。确定密封腔压力时，除需要知道泵进口和出口压力外，还需了解泵的类型和结构。对新采购的泵，最方便、可靠的办法是向泵制造厂了解密封腔的压力数据；对现场在役设备，确认密封腔压力最简单的办法是在密封腔上装设压力表。
为方便密封选用，表1给出了供参考的密封腔压力值Pm。
表1 不同类型泵的密封腔压力值Pm(供参考)
泵的类型估算公式
后盖板带背叶片、耐磨环 Pm=Ps+0.25(Pd-Ps)，式中， Ps攫泵进口压力，Pd攫泵出口压力，下同。
后盖板带平衡孔 Pm=Ps+0.10(Pd-Ps)
带背叶片和平衡孔 Pm=Ps
后盖板有耐磨环，无平衡孔 Pm=Ps+1.8bar
开式叶轮，无后盖板和平衡孔 Pm=Ps+C(Pd-Ps)注：C=0.1(最大叶轮直径), C=0.3(最小叶轮直径)
后盖板无耐磨环，无平衡孔 Pm=Ps（大部分立式泵均如此）
双吸泵 Pm=Ps
多级泵
根据平衡管、平衡盘和平衡鼓的布置来分析，密封腔压力有时等于进口压力，有时是某一中间级出口压力，有时是泵的出口压力
(2) 流体温度T 指密封腔内的流体温度。
(3) 密封圆周速度V 指密封处轴的周向速度，按下式计算。
V=πnd/60
式中 d攫轴径，m；
n攫泵轴转速，r/min。
三、机械密封型式的确定
1. 推压型和非推压型密封
推压型密封：指辅助密封沿轴或轴套机械推压来补偿密封面磨损的机械密封，通常就是指弹簧压紧式密封，如图1。
非推压型密封：辅助密封固定在轴上的机械密封，通常为波纹管密封，如图2。
图1 推压型机械密封图2 非推压型机械密封
推压型密封和非推压型密封特点的比较见表2。
表2 推压型密封和非推压型密封特点的比较
推压型密封非推压型密封
压缩单元单弹簧或多弹簧金属波纹管或橡胶波纹管
轴的辅助密封动态静态
商业用尺寸范围 13～508mm 18～305mm
温度范围 -268℃～232℃ -268℃～427℃
压力范围 20.69MPa 2.41MPa
特点尺寸范围大
高压
适宜于特殊设计
适宜于采用特殊金属零部件少
固有的平衡型结构
静环磨损后，动环能自由前移
高温
价格一般较低一般较高
2. 平衡型和非平衡型密封
(1) 载荷系数K
其计算公式如下：
内装式密封：
外装式密封：
式中 d2攫密封环带的外径；
d1攫密封环带的内径；
db攫密封的平衡直径，见图3，4，5。
(2) 端面比压Pc
其计算公式如下：
式中 Ps攫弹簧比压；
l鹁鸱囱瓜凳 该芊舛嗣婕淞魈迥て骄 沽 m与密封流体压力P的
比值。对于水，l?0.5。
(3) 平衡型和非平衡型密封
密封腔中的压力作用在动环上形成了闭合力，端面间的液膜形成开启力。
载荷系数K>1，密封为非平衡型密封，如图1。一般非平衡型只能用于低压。当压力大于一定的限度，密封面间的液膜就会被挤出。在丧失液膜润滑及高负荷的作用下，密封端面会很快损坏。
非平衡型密封不能平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而上升。
载荷系数K<1，密封为平衡型密封，如图3，4。内装式密封轴上的台阶使密封端面延径向内移但不减少密封面的宽度。密封的开启力不变，但由于动环有较大的面积暴露在液
体中，因此，闭合力被平衡了相当一部分。
外装式密封的平衡方法除作用力方向恰好相反外，其余与内装式密封相同。在这种情况下，要增加闭合力中的液压的份额，以抵销密封端面间液膜的开启力，如图5。
平衡型密封能部分平衡液体对端面的作用，端面比压随流体压力的上升而缓慢上升。
一般非平衡型只能用于低压，但对润滑性能差，低沸点，易汽化介质及高速工况，即使在低压下，也应选用平衡型密封。因为对于非平衡型密封，当密封腔压力上升时，会将密封端面间的液膜挤出，使密封面很快损坏。
平衡型密封能用于各种压力场合。API682中规定除无压双重密封的外侧密封允许采用非平衡型密封外，其余都应是平衡型密封。
图3 内装式非平衡型机械密封
图4 内装式平衡型机械密封
图5 外装式平衡型机械密封
3. 单端面密封、无压双重密封和有压双重密封
单端面密封：只有一对摩擦副，结构简单，制造、拆装容易，一般只需设置冲洗系统，不需要外供封液系统。如图3，4，5。
有压双重密封(原称为双端面机械密封)：有两对摩擦副，结构复杂，需要外供封液系统，密封腔内通入比介质压力高0.5~1.5bar的隔离液，起封堵、润滑等作用，隔离液对内侧密封起到润滑作用。如图6。
无压双重密封(原称为串联密封)：有两对摩擦副，结构复杂，需要外供封液系统，密封腔内的缓冲液不加压，工艺介质对内侧密封起到润滑作用。如图7。
一般情况下，应优先选用单端面密封，因为单端面密封结构简单，使用方便，价格低。但在以下场合，优先选用双重机械密封。
(1) 有毒及有危险性介质。
(2) 高浓度的H2S。
(3) 易挥发的低温介质(如液化石油气等)。
随着社会对健康、安全和环境保护的愈来愈重视，无压双重密封的使用量逐年上升，该种密封可广泛用于氯乙烯、一氧化碳、轻烃等有毒、易挥发、危险的介质。无压双重密封的内侧密封(第一道密封)是主密封，相当于一个单端面内装式密封，其润滑由被密封的介质担当。密封腔内注满来至封液罐的液体，未加压。内侧密封一旦失效，导致密封腔的压力提高，即能由封液罐的压力表显示、记录或报警。同时外侧密封就能在维修前起到密封和容纳泄漏液体的作用。
对一些有毒、含颗粒介质(或腐蚀性相当厉害的介质)，一般可考虑以下方法：
(1) 采用合适的环境控制措施，如外冲洗＋带旋风分离器的管路冲洗系统。
(2) 采用有压双重密封。
有压双重密封隔离液的压力高于介质压力，因而泵送介质不会进入密封腔。内侧密封起到阻止隔离液进入泵腔的作用。因此当输送诸如粘性、磨蚀性及高温介质时，内侧密封由于没有暴露在介质中，因此可以不用昂贵的合金制作。外侧密封仅仅起到不使隔离液漏入大气的作用。
图6 有压双重机械密封
图7 无压双重机械密封
4. 内装式和外装式密封
内装式密封：指机械密封安装在密封腔内，如图3，4。
外装式密封：指机械密封安装在密封腔外，如图5。
由于内装式密封的受力情况好，比压随介质压力的增加而增加，其泄漏方向与离心力方向相反，因此一般情况均选用内装式机械密封。
API682中明确标准型的机械密封为内装式密封。
只有当介质腐蚀性极强时，且又不想考虑用有压双重密封时，才考虑选用外装式机械密封。
5. 旋转式和静止式机械密封
旋转式机械密封指补偿环随轴一起转动的机械密封。
静止式机械密封指补偿环不随轴一起转动的机械密封。
一般情况下均选用旋转式机械密封，但在轴径较大，转速较高(密封圆周速度/?5m/s)，由于弹簧及其它旋转元件产生的离心力较大，动平衡要求高，消耗的搅拌功率也大，应选用静止式机械密封。
此外如果介质受强烈搅动易结晶时，也推荐采用静止式机械密封。
6. 单弹簧和多弹簧机械密封
单弹簧机械密封，结构简单，弹簧可兼起传动作用，但端面比压不均匀，不适用于高速运转。
多弹簧机械密封，结构复杂，弹簧不能兼起传动作用，但端面比压均匀，适用于高速运转。
一般情况下，推荐选用多弹簧机械密封。如 API682中明确推压型的标准密封为多弹簧结构。
四、密封管路系统的选择
单端面机械密封，无压双重密封的内侧密封的密封管路系统的选择见表3，节流衬套、辅助密封装置和双重密封的管路系统的选择见表4。
表3 单端面机械密封，无压双重密封的主密封(内侧密封)的管路系统
API方案说明
Plan 1 从泵的出口引出，至密封的内部循环。只推荐用于清洁液体，必需保证充足的循环量以维持密封面的条件。不推荐用于立式泵。
Plan 2 无冲洗液循环的封死的密封腔。不推荐用于立式泵。
Plan 11 从泵出口引出，经孔板至密封，冲洗密封端面后进入泵腔。
不推荐用于立式泵。
Plan 12 从泵出口引出，经过滤器和孔板至密封，冲洗密封端面后进入泵腔。
不推荐用于立式泵。
Plan 13 从密封腔引出，经过孔板至泵进口。
Plan 21 从泵出口引出，经孔板和冷却器至密封，冲洗密封端面后进入泵腔。
Plan 22 从泵出口引出，经过滤器、孔板和冷却器至密封，冲洗密封端面后进入泵腔。
Plan 23 循环液通过一泵送环从密封腔引出，经冷却器返回密封腔。
Plan 31 从泵出口引出，经旋液分离器，清洁液自上部流出，进入密封腔；含有颗粒的液体从下部流出，返回泵进口。
Plan 32 外供冲洗液注入密封腔，必须注意选用的冲洗液注入后不会引起汽化，也不会污染泵送的介质。
Plan 23 从泵出口引出，经旋液分离器，清洁液自上部流出，经冷却器进入密封腔；含有颗粒的液体从下部流出，返回泵进口。
表4 节流衬套、辅助密封装置和双重密封的管路系统
Plan 51 密封腔底部封死，外部的容器提供封液。
Plan 52 通过外部储液器向无压双重密封提供缓冲液。正常运行时，由泵送环维持循环。储液器通常向一废气回收系统连续排放气体，其压力低于密封腔内液体的压力。
Plan 53 通过外部储液器向有压双重密封提供隔离液。正常运行时，由泵送环维持循环。储液器压力高于密封腔内液体的压力。
Plan 51 使用一有压的外部隔离液储液器或系统提供清洁的液体，循环通过外部压力系统或泵来完成。储液器压力大于被密封的介质压力。典型的使用例子是有压的双重密封。
Plan 61 密封压盖上设螺纹接头，出厂时堵上，供买方使用。典型的例子是由买方提供
辅助密封装置的液体(如蒸汽、气体和水等)。
注：对于立式泵，除采用Plan 13外，其它的单端面密封、双重密封可以设置急冷型的辅助密封装置。
Plan 62 采用外供液体进行急冷，以防固体在大气侧积聚。典型的用法是配合采用一个小间隙的节流衬套。
注：对于立式泵，除采用Plan 13外，其它的单端面密封、双重密封可以设置急冷型的辅助密封装置。
图中的符号说明
五、API 682标准要点介绍
美国石油协会 1994年10月颁布的API 682《离心泵、转子泵用的轴封系统》(Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps) 对离心泵和转子泵用的机械密封提出了最低限度的要求。其适用范围为：温度-40～260℃；压力0～34.5bar，轴径30～120mm。编制该标准的目的如下：
(1) 在满足环保机构对泄漏量规定的条件下，要求机械密封连续运转周期最少3年。
(2) 精简密封种类，提供一套选择方案最少的密封选型程序，以保证选用密封的可靠，并降低库存及维修费用。
API682标准的要点如下：
(1) 所有的标准型机械密封均应为集装式设计。但钩式轴套型集装式结构，API682不看作是集装式密封，集装式密封应无需挪动电机就能装拆。
(2) 标准型机械密封型式有三种。
Type A，滑动式多弹簧密封，其配对密封面为烧结碳化硅对优质浸渍石墨，O型圈为氟橡胶(当运行温度或化学相容性不允许使用氟橡胶时，应用FFKM合成橡胶)，弹簧为哈氏合金C，其余部件(如轴套、压盖、限位器等)为316不锈钢。压盖内需设置一个优质石墨制成的节流衬环。
Type B，低温旋转型波纹管密封，其配对密封面为烧结碳化硅对优质浸渍石墨，O型圈为氟橡胶((当运行温度或化学相容性不允许使用氟橡胶时，应用FFKM合成橡胶)，波纹管为哈氏合金C，其余部件(如轴套、压盖等)为316不锈钢。压盖内需设置一个优质石墨制成的节流衬环。
Type C，高温静止型波纹管密封，其配对密封面为烧结碳化硅对优质浸渍石墨，O型圈为柔性石墨，波纹管为Inconel 718(一种高等级的 Ni-Cr 合金)，其余部件(如轴套、压盖等)为316不锈钢。压盖内需设置一个优质石墨制成的节流衬环和一个青铜制成的防结焦档圈。
(3) 密封配置有三种：配置1，单端面密封；配置2，无压双重密封；配置3，有压双重密封。
(4) 加大密封腔径向尺寸。
(5) 对影响密封性能和寿命的尺寸和配合要求如下：
a. 密封压盖和密封室应准确对中，压盖与密封室内外止口的同心度应ｐ 125m餸。
b. 轴和轴套的间隙配合采用G7/h6。
注：G7/h6配合，依据直径的不同，其名义间隙为25~75m餸。
c. 密封室的端面跳动量每20mm不应超过10m餸。
(6) 采用浮动小间隙喉部节流衬套。
(7) 对液化气体，密封腔压力与液化气最大汽化压力的差值应不小于3.5Bar或不小于最大汽化压力的10％。
(8) API 682规定储液箱的最小储液量为20升。
(9) 严格的试验
API682对密封试验提出了很高的要求，试验分两种：型式试验(认定试验)和出厂试验。认定试验的要求如下：新密封需对50、100mm两个尺寸的每一种密封型式(Type A, B, C)的每一种密封配置在适当的试验台上进行认证试验。指定的5种试验液体为水、丙烷、20％的NaOH溶液、热和冷的矿物油。包括一系列的动力、静态、交变试验。每一尺寸的密封至少需进行100小时的试验。认定试验不规定试验通过或失败的要求。如果试验后其磨损量很小且仍能维持试验前的泄漏量指标，即为通过。
做认定试验费时费钱，有些厂家的密封按照API682进行设计，但没有进行过认定试验。这种密封不能称为API682密封。严格的试验能保证密封的质量，试验是机械密封连续运转周期至少为3年的可靠保证。
六、API 610中有关机械密封的内容介绍
在API 610(第八版)标准中指明，除另有规定外，应当装设机械密封，且应当按API 6 82装设机械密封。如果机械密封不遵循API682，那么应符合API610的2.7.3.1~2.7.3. 23(这些条款大多取自API682)。其要点是：
(1) 机械密封应为集装式密封，钩式轴套型的集装式结构不看作是集装式密封。
(2) 采用API682的密封箱尺寸。
API610(第七版)的密封箱尺寸设计取自原填料密封，其径向尺寸小，如密封室内径与密封旋转件外径的间隙有时仅为1.3mm；因此其腔内的液体量少，密封传热差，因此密封面的温度就高，导致密封在一些临界使用状况工作不稳定。API682对密封箱尺寸作了详细的规定，其径向尺寸加大了，密封室内径与密封旋转件外径的间隙最小为3mm，传热效果好。
(3) 采用API682的双重密封(dual seal)概念。
(4) 采用浮动小间隙喉部节流衬套。
七、一般介质的密封选型
水、酸、碱等介质的密封选用见表5，一般烃类的密封选用见表6。
表5 水、酸、碱等介质的密封选型
水水水酸性水溶液氢氧化物、胺及有结晶物的介质酸(1)
泵送温度(℃) ＜80 ＜80 ＞80 ＜80 ＜80 ＜80 ＜80 ＜80
密封腔压力(KPa) ＜1725 1725～3450 ＜3450 ＜1725 1725～3450 ＜1725 1725～345 0 ＜1725
标准密封型式(3) A A A A A A A A
可选方案(3) B、C ES(2) ES(2) B、C ES(2) B、C ES(2) B、C
必需的指定结构 - = s,p k k k，c k，c k，s
由于杂质存在而采取的指定结构
工况 (混和物4＜PH＜11)
研磨的颗粒 h h h h h h h h
表6 烃类介质的密封选型
泵送温度(℃) -40～-5 -40～-5 -6～150 -5～l50 150～260 150～260 ＞260
密封腔压力(KPa) ＜1725 1725～3450 ＜1725 1725～3450 ＜1725 1725～3450 全部非急骤蒸发烃泵送温度下的汽化压力＜101.38KPa
标准密封型式(3) A A A A C ES ES
可选方案#1(3) B ES B ES A - -
可选方案#2(3) C ES C ES ES - -
必需的指定结构 b b - - - - -
急骤蒸发烃泵送温度下的汽化压力＞101.38KPa
标准密封型式(3) A A A A A ES ES
可选方案#1(3) ES ES ES ES ES - -
必需的指定结构 b b - - - - -
- 由于杂质存在而采取的指定结构
- 工况 (混和物4＜PH＜11)
氢氧化物 - - k k - - -
研磨的颗粒 h h h h h h h
芳香族烃和／或H 2S - - k k - - -
胺 - - c c - - -
氨 a a a a a a a
表5、6注：
(1)不包含HF酸。H F酸和发烟硝酸需要买卖双方进行特殊设计。
(2)指特殊设计的密封及其系统。
(3)标准密封型式优先推荐，可选方案同样能很好的使用。
专门设计的密封系统。
专用(高压)波纹管。
需要指定结构p和k。
专门设计的密封系统，说明由卖方进行特殊的设计考虑并确保使用。
a. 耐NH3的石墨。
b. 丁腈橡胶O形圈；
c．耐胺FFKM合成橡胶。
h. 碳化硅与碳化钨硬面摩擦副。
k. FFKM合成橡胶。
p. 循环装置。
s. A型密封用大弹簧。
八、特殊介质的密封选型
1．易分解的介质
对于易分解的介质，如一些烃，当温度≥175℃时，和空气接触会碳化；温度继续升高，当温度≥260℃时，和温度接触时，就会聚合和裂化，形成粘性的蜡状物和固态塑料。避免这种情况发生的方法是：
(1) 采用金属波纹管密封，
(2) 同时采用热蒸汽急冷，并确保蒸汽连续不断地冲到密封端面上。
(3) 对温度较高的介质，停车时仍应需蒸汽急冷。
2．常温下是固体的介质
对于常温下是固体的介质，如重烃类，己内酰胺、硫磺等，可考虑采取以下的措施：
(1) 采用加热夹套。
(2) 采用静止型的机械密封，同时采用热蒸汽急冷，并确保蒸汽连续不断地冲到密封端面上。
(3) 密封座也应加热。
(4) 开车时应采取措施，确保介质在液态下工作。
3．易结晶的介质
对于温度下降，容易结晶的介质，应确保内侧密封间的温度始终在饱和温度之上，同时应采取蒸汽急冷。
对于温度下降，容易结晶，且再加热，不能熔化的介质，如氨基甲酸酯和己内酰胺等的
介质，解决的方法是选用静止型金属波纹管，同时加热密封压盖，采取蒸汽急冷，并设置一防结焦挡板以阻止结焦。
4．不相容介质
不相容介质指介质中有2种或以上相互不能溶解的组份，如油和水。
可考虑采取以下的措施：
(1) 采用重载型的驱动元件。
(2) 配对材料应选用青铜对碳化钨或SiC对CW。因为此种介质在端面间形成的液膜极不稳定，造成动、静环受力也极不稳定。
5．易聚合的液体
无论对于哪一种易聚合的液体，都必需采取以下措施：
(1) 采取措施，防止聚合的发生。
(2) 一般应采取有压波纹管双重密封。
(3) 采用窄的密封端面(刀状密封面密封良好，当然缺点是易碎)。
(4) 配对材料应采用硬质材料，如SiC对SiC，或TC动环对SiC静环。
6．ABS浆液
John Crane 公司在韩国解决一输送ABS浆液泵时遇到的问题就很具有典型性。
原先情况大致如下：
(1) ABS浆液与空气、水及热会聚合。
(2) 该泵间歇操作，停车时空气会进入泵中。
(3) 使用单端面密封，在端面间浆液易聚和。
John Crane采取的措施是：
(1) 使用橡胶波纹管有压双重密封，水作为隔离液，以保证ABS浆液的纯洁。
(2) 配对材料为窄的TC端面对SiC静环。
(3) 加大内侧密封的轴向间隙。
实际使用情况如下：
(1) 少量的聚合仍会发生，但因为端面间有大的接触应力，能将浆液碾出密封面，因此泄漏不会增加。
(2) 韩国某装置换用该泵后，密封寿命从2～4周延长到1年。
7．丙烯酸
丙烯酸的特点如下：
(1) 丙烯酸在缺氧或加热下很容易聚合。
(2) 丙烯酸危险性极大。
(3) 剧毒(空气中的含量不能大于2ppm)。
(4) 且可能爆炸性聚合
(5) 对皮肤有刺激和腐蚀。
(6) 吸入丙烯酸有毒。
(7) 易燃。
采取的措施如下：
(1) 考虑到健康和安全，必须采用有压双重密封。
(2) 采取措施定量导入冷的氧气，以防内侧密封面缺氧和过热，而发生聚合。
(3) 对丙烯酸，用氮气作为隔离液。
(4) 对丙烯酸盐，可用清洁、干燥的压缩空气作为隔离液。
(5) 泄漏量应控制在0.0ppm。
8．丁二烯
丁二烯的性质与丙烯酸相似。
(1) 剧毒(空气中的含量不能大于2ppm)。
(2) 高易燃(闪点－76℃)。
(3) 爆炸空气极限2～11％。
(4) 与空气接触会形成易爆炸的过氧化物。
采取的措施如下：
(1) 考虑到健康和安全，倾向于采用有压双重密封。
(2) 采用的密封工作时产生的热量应低。
(3) 用氮气作为隔离液。
(4) 泄漏量应控制在0.0ppm。
九、小结
了解密封选用参数，掌握密封的结构、型式、材料、标准及其特点，密切设计单位(包括用户)、泵厂和密封厂三方的联系，相互配合，保证密封及其系统的正确选用，就能保证密封长周期稳定、可靠地运转。
参考文献
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机械密封标准
机械密封标准 2009-9-9 0:30:37信息内容 序号; 标准号标准名称 1 GB 5894-1986 机械密封名词术语: 2 HB/T 4127.2-1999 机械密封分类方法: 3 GB 10444-89 机械密封产品型号编制方法: 4 GB 5661-8 5 轴向吸入离心泵机械密封和软填料用的空腔尺寸: 5 GB 6556-94 机械密封的型式、主要尺寸、材料和识别标志: 6 JB/T 8726-1998 机械密封腔尺寸; 7 HG3167-86 搅拌轴轴径系列: 8 HG2098-91 釜用机械密封系列及主要参数: 9 HG2264-92 釜用机械密封类型、主要尺寸及标志:{TodayHot} 10 JB/T1472-94 泵用机械密封; 11 HG21571-95 搅拌传动装置——机械密封: 12 JB/T4127.3-1999 机械密封技术条件; 13 JB/T6619.1-1999 轻型机械密封技术条件; 14 JB/T4127.3-1999 机械密封产品验收技术条件; 15 JB5086-91 内燃机陶瓷石墨系列水封技术条件; 16 HG/T2047-91 纯碱蒸汽煅烧炉旋转接头技术条件; 17 HG/T2269-92 釜用机械密封技术条件; 18 JB/T6373-92 焊接金属波纹管机械密封技术条件;
19 JB/T6614-93 锅炉给水泵用机械密封技术条件: 20 JB/T6616-93 橡胶波纹管机械密封技术条件; 21 HG/T2477-93 砂磨机用机械密封技术条件; 22 HG/T2478-93 搪玻璃泵用机械密封技术条件: 23 HG/T2734-95 中压反应釜用机械密封技术条件: 24 GB/T14211-93 机械密封试验方法: 25 HG/T2099-91 釜用机械密封试验规范: 26 JB/T5092-91 内燃机陶瓷石墨系列水封试验方法; 27 JB/T6619-93 轻型机械密封试验方法: 28 JB/T7369-94 机械密封端面平面度检验方法: 29 HG/T2122-91 釜用机械密封辅助装置: 30 JB/T6629-93 机械密封循环保护系统: 31 JB/T6630-93 机械密封系统用压力罐型式、主要尺寸和基本参数: 32 JB/T6631-93 机械密封系统用螺旋管式换热器: 33 JB/T6632-93 机械密封系统用过滤器: 34 JB/T6633-93 机械密封系统用旋液器: 35 JB/T6634-93 机械密封系统用孔板: 36 JB/T7055-93 机械密封系统用增压罐型式、主要尺寸和基本参数: 37 HG21572-95 搅拌传动装置-机械密封循环保护系统; 38 GB3345-88 船用泵轴的机械密封; 39 GB3346-88 船用泵轴的变压力机械密封:{HotTag} 40 HG/T2057-91 搪玻璃搅拌容器用机械密封: 41 HG/T2100-91 液环式氯气泵用机械密封:
机械密封API682标准冲洗方案
机械密封API682标准冲洗方案
机械密封及其管路系统的选用 https://www.sodocs.net/doc/0d2770697.html, 来源：上海医药工业设计院日期：2006-9-19访问：546 一、概述 随着环境保护和人类健康要求的提高，对机器的泄漏要求也不断提高。由于机械密封泄漏量很小，密封可靠。因此自1885年，英国产生第一个机械密封以来，机械密封被广泛应用于化工、石化和医药装置中。目前70～80％的工业用泵配备机械密封。 API610《石油、重化学和天然气工业用离心泵》(Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Chemical, and Gas Industry Services)要求泵的连续运转周期至少为3年。这就要求机械密封的连续运转周期也需达到3年以上。 虽然近年来机械密封技术发展很快，集装式机械密封的不断完善及新材料的不断应用，使密封寿命大大延长，泄漏量也大大减少。但要满足这一条仍相当困难。 据统计，密封引起的故障占全部机器故障的40％以上。造成这一现象的原因，一是作为泵机组中的动密封，其本身所处的工作条件、所起的作用所决定。二是许多国内设计单位以及工程公司(包括用户)认为密封选用是泵厂和密封厂的事情，往往对机械密封的选用参数、类型、结构和原理以及管路系统了解不深，难以参与机械密封的选用工作，造成密封的选型不当。 本文从选用的角度，介绍机械密封的选型参数、类型、结构、标准和试验，并通过选用举例作进一步的阐述。 二、机械密封选型参数 机械密封的选型参数如下： 1．输送介质的物理化学性质，如腐蚀性、固体颗粒含量和大小、密度、粘度、汽化压力，介质中的气体含量，以及介质是否易结晶等。 2．安装密封的有效空间(D与L)等。 3．工艺参数 (1) 密封腔压力P 密封腔压力指密封腔内的流体压力，该参数是密封选用的主要参数。确定密封腔压力时，除需要知道泵进口和出口压力外，还需了解泵的类型和结构。对新采购的泵，最方便、可靠的办法是向泵制造厂了解密封腔的压力数据；对现场在役设备，确认密封腔压力最简单的办法是在密封腔上装设压力表。 为方便密封选用，表1给出了供参考的密封腔压力值Pm。
API682机械密封分类编码
API 610标准的机械密封材料和分类编码 机械密封的材料和结构特点，必须根据下列分类系统来编码： 第一位字母：平衡型（B）或不平衡型（U） 第二位字母：单端面（S），无压的双重密封（T）——即第7版中称“串联密封”，或有压的双重密封（D）——即第7版中称“双端面密封” 第三位字母：密封板（即密封压盖）型式：P＝普通式，不带节流衬套；T=节流衬套式，设有急冷、泄漏液接收孔和（或）排液接孔；A=辅助密封装置，型号需要加以规定。 第四位字母：垫（密封环）材料（见表1） 第五位字母：端面材料（见表2） 举例来说：一种编码为BSTFM的密封，就是一种平衡型、单端面的、装有带节流衬套的密封板的机械密封，静密封环垫材料为氟橡胶（FKM），动密封环与轴套之间的垫为氟橡胶（FKM），动静环端面副材料为碳对2型碳化钨，对以上材料以外的密封材料应当编码为X，并应在数据单上明确规定之。
机械密封的注解： 1、除非另有规定，采用多弹簧密封的弹簧材料必须采用哈斯特洛伊合金（Hastelloy C）。单弹簧密封的弹簧材料必须采用奥氏体不锈钢（AISI标准型316或同等材料）。其它金属零件也必须采用奥氏体不锈钢（AISI标准型316或同等材料）或适用于使用条件的其它耐腐蚀材料，但对金属波纹管除外，如果采用金属波纹管，其材料必须由密封制造厂根据使用条件推荐，金属波纹管的腐蚀速率应低于每年50μm（2mils，密耳）。 2、除非另有规定，密封板（即密封压盖）与密封室之间的密封应当采用氟橡胶的O形环，其使用温度低于150℃（300°F）。如果温度超过150℃以上或如果有规定，必须采用石墨充填的奥氏体不锈钢蜗形缠绕垫，此蜗形缠绕垫必须能够承受泵送液体的全温（即未采取冷却降温的）。 3、金属密封环不应当采用喷镀覆盖层来代替一体化的密封端面。 4、如果泵送温度超过175℃（350°F）时，泵制造厂和密封制造厂应当共同磋商对密封端面采取冷却冲洗液或对一头不通的密封室采用不断保持流通的冷却水室。 5、机械密封垫（密封圈）的温度极限应按下表的规定。 注a：其最低和最高的环境温度或泵送温度请询问制造厂。
机械密封型号和适用范围
机械密封型号和适用范围 核心提示：本文是关于机械密封型号和适用范围的一篇文章，让机械密封厂家更多了解到那些机械密封型号用在什么工况上更为适用。 机械密封型号和适用范围 机械密封型号：103型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：-45 ～200℃ □转速：≤3000r/min □介质：汽油、煤油、柴油、蜡油、重油、润滑油、丙酮、苯、酚、吡啶、醚、稀硝酸、浓硫酸、醋酸、尿 素、碱液、海水等。 机械密封型号：103B型 ■：适用范围 □压力：0 ～1MPa □温度：-80 ～200℃ □转速：≤3000r/min
□介质：河水、污水、海水、油类、溶剂类中等腐蚀性介质。 □形式特点：内装非平衡型单弹簧并圈弹簧传动。 □机械密封型号：104型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：-45 ～200℃ □转速：≤3000r/min □介质：汽油、煤油、柴油、蜡油、重油、润滑油、丙酮、苯、酚、吡啶、醚、稀硝酸、浓硫酸、醋酸、尿 素、碱液、海水等。 机械密封型号：105型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：-20 ～200℃ □转速：≤3000r/min □轴径：35 ～120
□介质：油类、苯、酚、稀硝酸。 □形式特点：105型为内装式、单端面、小弹簧、非平衡型、螺钉传动泵用机械密封。符合JB14752-75标准 。 机械密封型号：108型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：0 ～120℃ □转速：≤3000r/min □介质：弱酸、弱碱等一般腐蚀性介质。 □形式特点：内装式、单端面、带弹簧传动、非平衡型。弹簧旋向与泵轴旋向有关。 机械密封型号：109型 ■：适用范围 □压力：0 ～0.8MPa □温度：-45 ～200℃ □转速：≤3000r/min
密封冲洗方案
炼油化工常用机械密封冲洗方案 1泵用机械密封冲洗系统试运及操作方法 由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置称为机械密封。 1.4.3方案21 1.4.3.1原理简述 Plan21一般用于内置式单端面密封，泵送介质温度100～250℃，泵出口介质通过冷却后冲洗密封端面，属于自冲洗一类。 Plan21机械密封冲洗系统通常使用于下列场所： λ清洁的、中温、且凝点较低流体。 1.4.3.2流程说明 将工艺介质从泵的出口引出，通过限流孔板限流后经密封冷却器冷却至凝点以上，然后由密封压盖正上方的开孔引入密封腔对密封进行冲洗、冷却，冲洗管线上不设切断阀门。 其作用主要表现在两个方面：一是降低密封腔的工作温度，使辅助密封材料要求降低；二是可以使密封腔室放气。 1.4.3.3投用前的准备工作 λ拆开冲洗管线，封好泵体接管管嘴，防止杂物进入。用干净的风或低压蒸气将管线吹扫干净，然后立即回装。 λ冲洗管路上孔板安装正确。 冷却器冷却水管线冲洗干净。λ 用手盘动联轴器，检查轴是否轻松旋转。λ λ检查完毕后，灌泵，方可启泵。 1.4.3.4操作步骤 λ投用密封冷却器，冲洗液流动随泵启停，泵启动后需要检查判断冲洗液、冷却水是否通畅。 λ检查密封的泄漏、发热情况。一般在开始时有轻微的泄漏情况，但经过一段时间后逐步减少。 检查冲洗液冷后温度是否过高。λ λ运转考验合格后即可转入操作条件下的正常运转。 1.4.3.5停车 密封冲洗系统随泵的停运而停止，待泵完全停止后停用密封冷却器冷却水。 1.4.3.6注意事项 启泵前，先投用密封系统。λ λ正常操作时，定期检查冷却器冷却器效果。 1.4.4方案23 1.4.4.1原理简述 Plan23机械密封冲洗系统用于单端面密封冲洗，尤其适用于热水泵的密封冲洗。锅炉给水泵和热水循环泵，由于泵送热水温度处于100～250℃，为饱和水，润滑性能很差且易气化，会导致密封面快速磨损。在该方案中，介质从密封腔经泵送环泵送出来流经冷却器冷却后再回到密封腔中的机械密封端面处，对密封进行冲洗、冷却，属于自冲洗一类。 Plan23机械密封冲洗系统通常使用在下列场所： λ温度大于250℃的热烃介质。 炉给水和超过80℃热水。λ
机械密封冲洗方案-API682
1.冲洗方案01 方案： 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。 操作类似方案PLAN11 原因: 密封腔冷却， 卧式泵的密封腔排气， 防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞 的危险 场合： 普通密封腔，最可能是ANSI/ASME泵， 清洁常温流体， 用于单端面密封，很少用于双断面密封。 维护： 冲洗不能直接冲洗密封面，机封冷却不能过度，根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。 2.冲洗方案02 方案： 无冲洗的封闭密封腔。 原因： 不需要流体二次循环。 使用场合： 常温运转下的大孔/开口密封腔， 高温运转下的冷却套密封腔， 清洁流体， 干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器， 维护： 流程必须有足够的沸点临界空间，避免汽 化， 在热运转条件下，密封腔套内可能需要一直 有冷却液体， 卧式设备必能自己排气， 经常和冷却方案PLAN62联合使用。
3.冲洗方案11 方案： 从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗， 违反单端面机械密封冲洗方案。 原因：密封腔的冷却， 卧式密封腔的排气， 增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。 场合：通常用于清洁流体， 清洁、非聚合流体。 维护： 使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板， 计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围， 管路在12点的位置冲洗机封面， 典型故障，限流孔板堵塞，检查管子末端温度。 4.冲洗方案13 方案： 从密封腔，通过限流孔板到泵的进口的二次循环， 立式泵的标准冲洗方案。 原因： 立式泵密封腔的不间断排气， 密封腔除热。 场合：立式泵， 密封腔压力大于进口压力， 混有中等大小的固体的常温流体， 非聚合流体。 维护：启动立式泵之前，弯好排气口管路， 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板， 计算流量，以确定使机械密封腔流量充足的限流孔 板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套的尺寸的确定来减少密封腔压力， 典型故障，限流孔板堵塞，检查管子末端的温度。 5.冲洗方案14 方案：从泵的出口冲洗机封，再循环到带限 流孔板的泵进口， 方案11和13的结合。 原因：立式泵机封腔的连续排气， 密封腔除热， 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。 场合： 立式泵， 常温、清洁非聚合流体。 维护： 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板， 计算流量，以确定使机械密封腔流量充足的限
机封冲洗方案介绍
PLAN01 从泵盖压力侧引出,至密封腔的内部循环推荐用于清洁、有保温要求的液体,不适用于立式泵 PLAN02 无冲洗液循环的封死的密封腔通常用锥形密封腔解决颗粒堆积和散热,不适用于立式泵 PLAN11 从泵出口引出,经孔板至密封,冲洗密封推荐用于低粘度、温度低于80 ℃的清洁液体,不适用于立式泵端面后进入泵腔 PLAN13 从密封腔引出,经过孔板至泵进口在密封腔压力同泵出口压力接近,腔内液体循环难以形成时使用,通常用于立式泵 PLAN21 从泵出口引出,经孔板和冷却器至密封换热负荷较大,不推荐用于介质温度高于160 ℃的工况腔,冲洗密封端面后进入泵腔 PLAN23 循环液通过一泵送环从密封腔引出,经冷为局部循环换热,换热负荷远小于 PLAN21 系统,可以替代 PLAN21 系统。推荐用却器返回密封腔于高温介质工况 PLAN31 适用于固体颗粒质量分数小于1.5 %、颗粒密度高于介质密度2 倍的工况从泵出口引出,经旋液分离器,清洁液自上部流出,进入密封腔。含有颗粒的液体从下部流出,返回泵进口 PLAN32 外供冲洗液注入密封腔,冲洗密封适用于含有固体颗粒或污染物的场合。选择冲洗液时应考虑冲洗液不能污染介质,冲洗液消耗量较大 PLAN41 从泵出口引出,经旋液分离器,清洁液自适用于介质温度低于 160 ℃、固体颗粒质量分数小于1.5%及颗粒密度高于介质密上部流出,经冷却器进入密封腔。含有颗粒度2倍的工况的液体从下部流出,返回泵进口 PLAN52 通过外部储液器向无压双重密封串联密通常用于无压双重密封,用于对轴封系统有较高可靠性要求的场合。无压双重密封封提供缓冲液。正常运行时由泵送环维持的内侧密封为第一道密封,相当于一个内装式密封。第二道密封腔内注满来自缓冲罐循环。缓冲液压力低于密封腔内液体的压的液体。内侧密封或第二道密封失效均会报警。也可用于泵送介质压力较高而单级力密封无法满足要求的工况。通过调整缓冲液的压力控制单级密封的各自压差,满足单级密封的承压要求 PLAN53 通过外部储液器向有压双重密封串联密双封工作时需要配置该辅助系统,通常适用于剧毒、易燃、易爆、易挥发介质的外泄。封或双封提供隔离液。正常运行时由泵送双封的弹性补偿元件位于清洁的隔离液中,当介质含有固体颗粒以及存在结晶问题环维持循环。储液器压力比密封腔内液体时,双封也可以满足使用要求压力高0.05～0.15 MPa 当泵送介质为清洁无固体颗粒或有结晶问题时,串封配置该系统也可用于双封的部分工况条件可能使隔离液微量注入工作介质,使用时应注意 PLAN54 使用有压的外部系统提供清洁的液体,循隔离液循环更加充分,密封工作可靠性提高。适用于 PLAN53 系统工况环通过外部压力系统或泵完成。储液器压力比被密封介质压力高0.05～0.15 MPa PLAN62 采用外供急冷液冲洗密封面大气侧,以防急冷液可以采用低压蒸气、氮气或清洁水,通常用于低温介质、需保温介质及易结泄漏液体在大气侧结晶介质的输送场合,以防内部凝固、外部结晶以及结冰等现象的产生。
API 610机械密封材料和分类编码标准
API610标准(第八版) 机械密封材料和分类编码 机械密封的材料和结构特点,必须根据下列分类系统来编码: 第一位字母:平衡型(B)或非平衡型(U) 第二位字母：单端面(S)；无压的双重密封(即第七版中称“串联密封”)(Ｔ)；或有压的双重密封(即第七版中称“双端面密封”)(D) 第三位字母：密封板(即密封压盖)型式(P=普通式，不带节流衬套；T=节流衬套式，设有急冷、泄露液接孔和(或)排液接孔；A=辅助密封装置，型式需加以规定)。 第四位字母：垫(密封环)材料(见表1) 第五位字母：端面材料(见表2) 举例来说，一种编码为BSTFM的密封，就是一种平衡型的、单端面的、装有带节流衬套的密封板的机械密封，静密封环垫材料为氟橡胶(FKM),动密封环与轴套之间的垫为氟橡胶(FKM),动、静环端面副材料为碳对2型碳化钨。对上列材料以外的密封材料应当编码为X，并在数据表上明确规定之。 表1 机械密封分类编码的第四位字母
表2 机械密封分类编码的第五位字母 表3 机械密封垫和波纹管的温度极限 b：对于非氧化性大气，最高温度是870℃(1600○F)； 询问制造厂。 摄氏温度(℃)与华氏温度(○F)的计算公式： 摄氏温度(℃)＝（华氏温度-32）×5／9 华氏温度(○F)＝摄氏温度×9／5-32 机械密封的注解: 1.除非另有规定,采用多弹簧密封的弹簧材料必须采用Hastelloy C(哈氏C)。单弹簧密封的弹簧材料必须采用奥氏体不锈钢(AISI 标准型316或同等材料)。其它金属零件也必须采用奥氏体不锈钢(AISI标准型316或同等材料)或适合于使用条件下的其它耐腐蚀材料，但对金属波纹管除外，如果采用金属波纹管，其材料必须
机械密封冲洗方法
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几个问题◆什么叫做冲洗？向双或单密封的高压侧部位直接注入液体称“ 冲洗”。 一般泵均应进行冲洗，尤其是轻烃泵更应如此。 冲洗的目的是密封、冷却和润滑。 ◆冲洗的作用？密封冷却润滑
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 机封冲洗方案◆单端面密封Single Seals PLAN01,02,11,13,14,21,23,31,32,41 ◆双端面密封Dual Seals PLAN52,53A,53B,53C,54 ◆冷却密封 Quench Seals PLAN62,65 ◆气体密封 Gas Seals PLAN72,74,75,76 3/ 50
PLAN01方案描述：从泵的出口引出至密封的内部循环，操作类似PLAN11，防止PLAN11外露管的冻结和流体结晶堵塞的危险。 采用原因：密封腔冷却；密封腔的排气。 应用场合：清洁常温流体，且被输送流体非常粘稠或容易固化的情况下；多用于单端面密封，很少用于双端面密封。 维护：冲洗不能直接冲洗密封面；必须保证充足的循环量；机封冷却不能过度。
机械密封常用材料的选用
机械密封常用材料的选用 清水；常温；(动)9Cr18，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，青铜，酚醛塑料。河水（含泥沙）；常温；（动）碳化钨，（静）碳化钨。 海水；常温；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷。 过热水100度；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂石墨，碳化钨，金属陶瓷。 汽油，润滑油，液态烃；常温；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨，铸铁；（静）浸树脂或锡锑合金石墨，酚醛塑料。 汽油，润滑油，液态烃；100度；（动）碳化钨，1Cr13 堆焊钴铬钨；（静）浸青铜或树脂石墨。 汽油，润滑油，液态烃；含颗粒；（动）碳化钨；（静）碳化钨。 机械密封冲洗方案及特点 冲洗的目的在于防止杂质集积，防止气囊形成，保持和改善润滑等，当冲洗液温度较低时，兼有冷却作用。冲洗的方式主要有如下： 一、内冲洗 1。正冲洗 （1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端通过管路引入密封腔。 （2）应用：用于清洁流体，p1稍大于p进，当温度高或有杂质时，可在管路上设置冷却器、过滤器等 2。反冲洗 （1）特点：利用工作主机的被密封介质，由泵的出口端引入密封腔，冲洗后通过管路流回泵入口。 （2）应用：用于清洁流体，且p进 1. 总体方案说明： 19.冲洗方案01 方案： 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。 操作类似方案PLAN11 原因: 密封腔冷却， 卧式泵的密封腔排气， 防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞 的危险 场合： 普通密封腔，最可能是ANSI/ASME泵， 清洁常温流体， 用于单端面密封，很少用于双断面密封。 维护： 冲洗不能直接冲洗密封面，机封冷却不能过度，根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。 20.冲洗方案02 方案： 无冲洗的封闭密封腔。 原因： 不需要流体二次循环。 使用场合： 常温运转下的大孔/开口密封腔， 高温运转下的冷却套密封腔， 清洁流体， 干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器， 维护： 流程必须有足够的沸点临界空间，避免汽 化， 在热运转条件下，密封腔套内可能需要一直 有冷却液体， 卧式设备必能自己排气， 经常和冷却方案PLAN62联合使用。 21.冲洗方案11 方案： 从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗， 违反单端面机械密封冲洗方案。 原因：密封腔的冷却， 卧式密封腔的排气， 增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。 场合：通常用于清洁流体， 清洁、非聚合流体。 维护： 使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板， 计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围， 管路在12点的位置冲洗机封面， 典型故障，限流孔板堵塞，检查管子末端温度。 22.冲洗方案13 方案： 从密封腔，通过限流孔板到泵的进口的二次循环， 立式泵的标准冲洗方案。 原因： 立式泵密封腔的不间断排气， 密封腔除热。 场合：立式泵， 密封腔压力大于进口压力， 混有中等大小的固体的常温流体， 非聚合流体。 维护：启动立式泵之前，弯好排气口管路， 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板， 计算流量，以确定使机械密封腔流量充足的限流孔 板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套的尺寸的确定来减少密封腔压力， 典型故障，限流孔板堵塞，检查管子末端的温度。 23.冲洗方案14 方案：从泵的出口冲洗机封，再循环到带限 流孔板的泵进口， 方案11和13的结合。 原因：立式泵机封腔的连续排气， 密封腔除热， 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。 场合： 立式泵， 常温、清洁非聚合流体。 维护： 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板， 计算流量，以确定使机械密封腔流量充足的限 流孔板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围， API682密封标准浅析 摘要API 682是美国石油协会1994年发布的石油、化工类泵用机械密封标准，本文对API682发布的目的以及密封范围、形式、配置、尺寸、公差、密封腔压力、冲洗管路、辅助设备、试验和数据表等作了简要的分析。 关键词API682密封标准型式和配置选择 Brief Discussion of Seal Standard API 682 Chen Wei National Technology Center of Process Equipment Abstract:API 682 is the mechanical seal standard for the pumps used in chemical and petrochemical industries which was issued by American Petroleum Association in 1994. In this paper, the issue purpose of API 682, the applicable scope, type, disposition, size and tolerance of the seal, the pressure in the seal chamber, the cleaning of the pipe passage, the auxiliary device, the test and the data table in the standard were briefly analyzed. Keywords: API 682 Seal Standard, type and disposition, selection 1 概述 随着环境保护和人类健康要求的提高，对泵的泄漏要求也不断提高。由于机械密封泄漏量很小，因此广泛应用于化工、石化行业。 API 682离心泵、转子泵用轴封系统(Shaft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps)是美国石油协会1994年10月发布的石油、化工类泵用机械密封的最新标准。近年来密封技术发展很快。集装式机械密封不断完善及新材料的不断应用，使密封寿命大大延长，泄漏量也大大减少。API 682标准充分反映了密封技术的这种发展，使用户得益于这些发展。 API682不但能被符合API610的离心泵或符合API676的转子泵所引用，而且也能被其它转动设备所引用。 2 API682的章节及编制目的 API 682标准包含以下章节： 1. 总则(General)； 2. 密封设计(Seal Design)； 3. 材料(Materials)； 4. 辅助设备(Accessories)； 5. 仪表(Instruments)； 6. 检验、测试和装运前的准备(Inspection, test, and preparation for shipment)； 7. 制造厂数据(Manufacturers data)。 机械密封和密封文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968） API标准——API是美国石油协会（AmericanPetroleumInstitute）的英文缩写。API 建于1919年，是美国第一家国家级的商业协会，也是全世界范围内最早、最成功的制定标准的商会之一。 API会标是美国石油学会的学会产品标志，始于1924年，目的是为了鉴定生产的设备、材料，并提供能符合API质量体系和产品标准的生产企业。该标志经美国注册登记，未经许可任何人不得使用。API的一项重要任务，就是负责石油和天然气工业用设备的标准化工作，以确保该工业界所用设备的安全、可靠和互换性。制定协调标准是API最早和最成功的项目之一，自1924年发布第1个标准开始，API现在已发布了500个标准。API是ANSI认可的标准制定机构，其标准制定遵循ANSI的协调和制定程序准则，API还与ASTM联合制定和出版标准，此外，API积极参加适合全球工业的ISO标准的制定工作，是ISO/TC671SC9井口设备和管线阀门的秘书处。 API标准经常被认为是“安全和可靠性”的同义词。 API682标准——针对机械密封和密封供应系统的，一直以来被广泛应用，同时还在工业应用范围以外被引用。新版API682标准的编写者指出，新标准从来没有考虑工业外的应用范围，并明确了API682标准适用范围，这些标准仅适用于泵机的密封系统，而不适用于搅拌机或压缩机。而且此标准适用于石油天然气以及（石油）化工行业，而不适用于供水或者食品行业。 API682规范的目标在于确保密封系统能够连续运行至少三年的时间、提高运行可靠性并简化维护流程。 机械密封件的要求 一般分为两个部分：液封（本期重点解析）和气封（即干气密封，后期会专门总结再推送给大家） 液封是专为密封液体而设计的机械密封件。实际上，密封端面之间的液膜非常小-相当于百万分之二十英寸或半微米。该液膜有助于隔离和润滑密封端面。当考虑到密封件能够承受的压力、温度和速度时，我们就会明白这是一项令人难以置信的技术成就。只有当我们拥有优质液膜时，这才会成为可能。 如何才能成为优质液膜？ 1.液体在操作条件下必须稳定且不会崩溃 2.液体必须是性能较好的润滑剂 3.液体在密封腔内必须保持液态，并且不会发生闪蒸或蒸发 4.液体应比较干净，不含污染物或固体颗粒 机械密封安装和使用要求(新 版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0343 机械密封安装和使用要求(新版) 1）必须按工况条件与主机情况选择适宜型号的机械密封与材料匹配，才能确保机封正常运转及使用寿命。 2）安装机械密封部位的轴（轴套）的径向跳动公差应≤0.04mm，转子的轴向窜动量≤0.1mm。 3）安装机械密封静止环的密封端盖（或壳体），定位端面对轴的垂直度≤0.04mm。 4）机械密封在安装时，必须将轴（轴套）、密封腔体、密封端盖及机械密封本身清洗干净，防止任何杂质进入密封部位。 5）当输送介质温度偏高、过低、或含有杂质颗粒、易燃、易爆、有毒时，必须参照机械密封有关标准，采取相应的阻封、冲洗、冷却、过虑等措施。 6）机械密封安装时，应有适当的润滑。按产品安装说明书，保 证机械密封的安装尺寸。 7）设备在运转前必须充满介质，以防止干摩擦而使密封失效。 8）样本中单弹簧传动的机械密封，应合理选择弹簧旋向，一般从静止环端看，轴转向为顺时针时，应选右旋弹簧。反之则选左弹簧。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改 机械密封型号表示方法 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 机械密封常用型号： HU1型 HU1型机械密封符合ISO3096DIN24960和GB6556标准。辅助密封卷根据工况要求可选用同规格橡胶“O”圈PTFE“V”圈。单弹簧、非平衡型拨叉传动、补偿能力强，安装时与轴旋向无关。 磨擦副材质与辅助密封材质可根据实际工况选用。 适用范围 被密封介质：油水、结晶性强碱、盐、高溶度流体、浆料、有机溶剂及其他弱腐蚀溶液。 密封腔压力：≤1Mpa 密封腔温度：-20℃~220℃ 线速度：≤15m/s HU3型 HU3型机械密封符合DIN24960及GB/T6556-94标准，可替代116U、59U型机封、为非平衡型、单端面结构、任意旋向。各种污水泵、化工泵、热循环泵均适用。弹簧选择有：蝶形弹簧、多弹簧等。 磨擦副材质与辅助密封材质请根据实际工况选用。 适用范围： 被密封介质：油、水、酸、碱、盐等一般腐蚀性介质。 密封腔压力：≤1 .6Mpa 密封腔温度：-50℃~220℃ 线速度：≤20m/s HU5型 HU5型机械密封符合DIN24960标准，背靠背安装亦符合DIN24960标准双端面机械密封，属于部分平衡型、橡胶波纹管，单弹簧、单端面结构，动环靠橡胶波纹管的过盈量驱动，浮动性好，弹簧也起传递扭矩作用。 磨擦副材质与辅助密封材质请根据实际工况选用。 适用范围： 被密封介质：含颗粒的废水、油、污水。 密封腔压力：≤1.6Mpa 密封腔温度：-20℃~140℃ 线速度：≤10m/s HU7型 HU7型机械密封符合DIN24960及GB/T6556-94标准，可替代108U型机封，非平衡、圆锥形弹簧结构，弹簧的旋向与轴旋向有关。 磨擦副材质与辅助密封材质可根据实际工况选用。 机械密封选型与常用型号比较 每一种机械密封,只有用于规定的范围内才能有效地发挥作用。选型不当,则会使密封性能显著降低,寿命缩短,甚至失效。 选型的主要参数如下 一、密封腔介质压力P 介质润滑性好，粘度较高时，P≤0.8MPa选用非平衡型。介质润滑性差，粘度低时，P≥0.5Mpa 二、线速度V V≤25m/s选用旋转型。V≥25m/s时选用静止型。 三、PV值 PV值涉及到密封面之间流体膜的稳定性（汽化）和磨擦副的耐磨性。PV极限值举例： 端面组合材料介质非平衡型平衡型 钴铬钨合金/石墨水27 碳化钨/石墨水935.5 碳化硅/石墨水35.5142 碳化硅/碳化钨水726.6 碳化钨/碳化钨水29 四、密封介质温度T 在没有外冷条件下,机械密封的最高温度一般取决于辅助密封材料的安全使用温度.见下表： 安全使用温 材料 备注 度℃ 超过安全使用温度请使用金属波 丁睛橡胶（NBR）-30~100 纹管机械密封 硅橡胶（MVQ）-40~200 乙丙橡胶（EPR）-10~160 氟橡胶（FPM）-30~180 聚四氟乙烯（PTF -100~220 E） 五、介质的特殊性。 1、粘度：低粘度介质易干磨擦宜选用平衡型。高粘度介质，宜采用强制传动结构。 2、腐蚀和化学溶剂：a、强腐蚀宜用外装式的四氟波纹管密封。 b、辅助密封在不同化学介质中的适用表如下： 材料用途 矿物油、汽油、挥发油、碳酸钾、氢氧化钾、水、 丁腈橡胶（NBR） 磷酸等 硅橡胶（MVQ）丁醇、低溶胀性矿物油、弱酸、弱碱、氨水等 丙酮、碱、二氧化硫、重铬酸钾、过氧化氢、氨 乙丙橡胶（EPR） 水等 氟橡胶（FPM）热油、蒸汽、无机酸、丁醇、氯族溶剂等 氯醇橡胶（FCO）氟利昂 1.总体方案说明： 2.冲洗方案01 方案： 从泵的出口端冲洗内机械密封腔。 操作类似方案PLAN11 原因: 密封腔冷却， 卧式泵的密封腔排气， 防止PLAN11方案外露管的冻结和流体结晶堵塞 的危险 场合： 普通密封腔，最可能是ANSI/ASME泵， 清洁常温流体， 用于单端面密封，很少用于双断面密封。 维护： 冲洗不能直接冲洗密封面，机封冷却不能过度，根据通过内截流管的扬程损失计算冲洗流量。 3.冲洗方案02 方案： 无冲洗的封闭密封腔。 原因： 不需要流体二次循环。 使用场合： 常温运转下的大孔/开口密封腔， 高温运转下的冷却套密封腔， 清洁流体， 干式密封的直立/顶入式混和器/搅拌器， 维护： 流程必须有足够的沸点临界空间，避免汽 化， 在热运转条件下，密封腔套内可能需要一直 有冷却液体， 卧式设备必能自己排气， 经常和冷却方案PLAN62联合使用。 4.冲洗方案11 方案： 从泵出口处经过限流孔板进行机械密封冲洗， 违反单端面机械密封冲洗方案。 原因：密封腔的冷却， 卧式密封腔的排气， 增加密封腔的压力和流体汽化临界空间。 场合：通常用于清洁流体， 清洁、非聚合流体。 维护： 使用孔径最小为0.125英寸的限流孔板， 计算流量以确定使机封腔流量足够的限流孔板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围， 管路在12点的位置冲洗机封面， 典型故障，限流孔板堵塞，检查管子末端温度。 5.冲洗方案13 方案： 从密封腔，通过限流孔板到泵的进口的二次循环， 立式泵的标准冲洗方案。 原因： 立式泵密封腔的不间断排气， 密封腔除热。 场合：立式泵， 密封腔压力大于进口压力， 混有中等大小的固体的常温流体， 非聚合流体。 维护：启动立式泵之前，弯好排气口管路， 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板， 计算流量，以确定使机械密封腔流量充足的限流孔 板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套的尺寸的确定来减少密封腔压力， 典型故障，限流孔板堵塞，检查管子末端的温度。 6.冲洗方案14 方案：从泵的出口冲洗机封，再循环到带限 流孔板的泵进口， 方案11和13的结合。 原因：立式泵机封腔的连续排气， 密封腔除热， 增加密封腔的压力和流体汽化的临界空间。 场合： 立式泵， 常温、清洁非聚合流体。 维护： 使用口径最小为0.125英寸的限流孔板， 计算流量，以确定使机械密封腔流量充足的限 流孔板尺寸， 通过合适的限流孔板和喉部衬套尺寸来确定增加沸点临界范围， 最近我们正在与机泵设备制造厂进行技术交流，对高温减底泵的密封冲洗方式进行了认真讨论，提出一下几种方案，请各位提出高见： 介质条件：减底油，温度：300℃；出口压力：1.2Mpa； 供选择方案：1、采用02+62；部分装置有应用，但不多； 2、采用21+62；油温不好控制，冷却器的冷却面积要增大，或在封油管上加限流孔板； 3、采用23+62；通过密封内副叶轮实现内循环，但介质粘度大时效果不好； 4、采用32+62，需要外引冲洗油。 我们也深入的讨论过，不知各位有何高见？，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，， 建议采用采用32+62方案。 若采用方案1。无密封冲洗液，只是将冲洗孔用丝堵封死，靠密封腔外部的冷却水套进行冷却，虽然泵体内液体通过节流衬套进入腔内很少，相当于死腔，但由于泵体内介质温度达到300度，加之高速旋转的动静环摩擦产生大量热量，势必造成密封腔内温度很高，影响机械密封寿命； 若采用方案2。方案21是将密封液从泵出口经过冷却器冷却后再进入密封腔，但要将密封油的温度控制在进入密封温度在80度左右，才能达到很好的效果。这样封油冷却器的容量要适当考虑； 方案3。可能好于方案2，但要考虑介质粘度大，温度下降封油的流动性变差，封油不容易循环起来； 方案4。利用外部冲洗油对机械密封腔进行冲洗和冷却，因为作为减底油其粘度通常很大，最好从外部引入封油，这样的经验我们有。 请楼主参考，妥否，请指正！，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，， 同意2楼意见，若采用方案4，由于我们装置是产高档润滑油的，如果外引密封油可能会对其它产品的收率有影响，因此我们不想采用此方案；方案1最初是机泵厂家提出来的，这样泵的整体造价可能会降低，但对密封运行不利；我们正在考虑2、3方案。 谢谢2楼朋友 ，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，， 建议采用23+62；通过密封内副叶轮实现内循环。我们单位有应用，8000小时有保证。，，，，，，，，，，，， 一、减底油的主要成份是渣油，在常温时粘度非常大甚至凝固。因此，采用带换热器的P21或P23方案都不是很好，介质本身会在备用泵的换热器内凝固，造成备用泵启动后处于无冲洗状态运行。 二、P32方案在允许少量冲洗液进入泵内的情况下是较好的方案，但应该注意外冲洗油的汽化温度不能太低，否则会因密封腔内温度过高形成气体，使泵抽空。 P32方案的缺点是在泵腔内为负压的条件下，密封如果泄漏，会往泵内进空气，致使泵抽空，产生振动，进而密封泄漏会增加，形成恶性循环。 GM37G系列机械密封件 本系列属单端面密封，非平衡型符合DIN24960标准适用于水泵、污水泵、油泵、化工泵及潜水泵等。 一、概述： 本系列属单端面密封，非平衡型符合DIN24960标准适用于水泵、污水泵、油泵、化工泵及潜水泵等。 二、主要技术参数 压力：≤1.2MPa 温度：-30℃～200℃ 转速：≤3000R/min 密封介质：水、污水、油及一般腐蚀性液体中使用 GM121系列机械密封件 本系列适用于污水、油类及一般弱腐蚀介质，静环有石墨环、硬质环、碳化硅环。 概述： 本系列适用于污水、油类及一般弱腐蚀介质，静环有石墨环、硬质环、碳化硅环。 如果使用在较强的腐蚀性介质，可以改O型圈为F4V型圈。 本系列机械密封系YM120型改进型，改动环为O型圈调节型，利用弹簧座上的二只肖钉套在叶轮上的传动，使密封的左右旋得已控制，可以任意旋向，可以采用左图中的静环尺寸，安装更简单。 注：静环可以采用左边总图中的形式，且安装长度应为L尺寸减L2尺寸加起H尺寸等于总长。 1.静环O型圈 2.静环座 3.静环 4.动环 5.动环O型圈 6.动环座 7.传动座 8.弹簧 9.石墨静环或碳化硅静环 10.静 环橡胶座 主要技术参数 适用压力：≤1 Mpa 适用温度：-20℃～180℃ 电机转速：轴径≤45≤3000转/分轴径≥50≤1450转/分 GM122系列机械密封件 M122系列机械密封件是一种内装内流单端面单弹簧非平衡型结构，符合ISO-3069、JB1472-75。标准。广泛应用于各种离心泵、化工泵、管道泵、及各种耐腐蚀泵。 一、概述： M122系列机械密封件是一种内装内流单端面单弹簧非平衡型结构，符合ISO-3069、JB1472-75。标准。广泛应用于各种离心泵、化工泵、管道泵、及各种耐腐蚀泵。 本系列机械密封件O型圈分丁腈橡胶、氟橡胶二种。如果在强腐蚀性介质中使用，可以用四氟V型圈来代替橡胶O型圈，使用V型圈时，先将V型圈放在90。C 热水中浸泡10分钟。安装时使V型紧贴密封件内壁和泵轴，以防满泄漏。 本系列机械密封件的静环分硬质合金和石墨环二种。用户可以根据使用的介质不同而选用不同静环. 本产品将动环O型圈、垫圈、弹簧座、销钉利用挡圈组合在动环座内。便利安装、使用方便、深受广大用户的好评。最新机械密封冲洗方案
密封
机械密封和密封
机械密封安装和使用要求(新版)
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机械密封选型与常用型 比较
机械密封冲洗方案
机械密封冲洗方案讨论
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