การวิเคราะห์ความล้มเหลวของซีลกลปั๊มแรงเหวี่ยง: สาเหตุหลักและการป้องกันการสึกหรอ การแตกร้าวจากความร้อน และการแตกหักในแหวนคาร์บอนกราไฟต์

ขั้นตอนแรกในการวิเคราะห์ความล้มเหลวคือการเปิดซีลและตรวจสอบหน้าสัมผัส โหมดความล้มเหลวของคาร์บอนกราไฟต์ทิ้งรอยที่ชัดเจน และรอยเหล่านั้นชี้ตรงไปยังสาเหตุหลัก

I. การสึกหรอ: วัสดุถูกถอดออก ไม่ใช่แตกหัก

การสึกหรอแสดงออกเป็นการสึกหรอของหน้าสัมผัสที่มากเกินไปและการรั่วไหลที่เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ มีสองกรณี:

การสึกหรอจากแรงเสียดทานแบบแห้ง

1.สาเหตุหลัก: การหยุดชะงักของการล้าง, ปั๊มทำงานแบบปิดทางไหล (deadheading), หรือมีการระเหยของตัวกลาง — ฟิล์มของเหลวหายไป

2.ลักษณะหน้าสัมผัส: การสึกหรอที่เรียบและเงาสะท้อนทั่วทั้งหน้า

3.การป้องกัน: รักษาแผนการล้างให้ทำงานอยู่เสมอ; หลีกเลี่ยงการทำงานที่อัตราการไหลต่ำเป็นเวลานาน; กำหนดเกรดที่ทนต่อการวิ่งแห้ง (PTFE หรือการอัดซึมด้วยแอนติโมนี)

การสึกหรอจากอนุภาค

1.สาเหตุหลัก: ของแข็งในตัวกลางฝังตัวหรือกลิ้งอยู่ระหว่างหน้าสัมผัส

2.ลักษณะหน้าสัมผัส: รอยขีดข่วนและร่องเป็นวงรอบ

3.การป้องกัน: เพิ่มการกรองน้ำล้างหรือใช้ไฮโดรไซโคลน; คู่แข็ง/อ่อน (กราไฟต์กับซิลิกอนคาร์ไบด์) ทนต่อของแข็งได้ดีกว่าคู่ที่อ่อน/อ่อน

II. การแตกร้าวจากความร้อน: รอยแตกร้าวรัศมีและการบิดเบือนจากความร้อน

การแตกร้าวจากความร้อนเป็นความล้มเหลวจากความเครียดความร้อน อุณหภูมิของหน้าสัมผัสเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว; พื้นผิวร้อนขยายตัวในขณะที่ภายในยังเย็นอยู่ และความเครียดดึงเกินความแข็งแรงดึงของวัสดุ (ประมาณหนึ่งในสิบของความแข็งแรงอัด 150-300 MPa)

1.สาเหตุ 1: แรงเสียดทานแห้งหรือ PV เกินขีดจำกัด — ความร้อนจากแรงเสียดทานไม่สามารถระบายออกได้

2.สาเหตุ 2: ความช็อกทางความร้อน — ตัวกลางเย็นสัมผัสหน้าสัมผัสร้อน, ความต่างอุณหภูมิมากกว่า 100℃

3.สาเหตุ 3: การสัมผัสทางผ่านความร้อนที่ไม่ดี, ความร้อนสะสมที่หน้าสัมผัส

4.ลักษณะหน้าสัมผัส: รอยแตกร้าวรัศมีละเอียดตั้งฉากกับทิศทางหมุน, รูปดาวหรือรูปหวี

5.การป้องกัน: ควบคุมอุณหภูมิห้องซีล (เป้าหมายหลักของแผนการล้าง API 682); เลือกเกรดที่มีการนำความร้อนสูง — คาร์บอนกราไฟต์มีการนำความร้อน 70-150 W/(m·K), การนำความร้อนสูงช่วยลดความเครียดความร้อน; หลีกเลี่ยงการช็อกความร้อนบนหน้าสัมผัสร้อน

III. การแตกหัก: ชิ้นส่วนแตกออก

การแตกหักเป็นความล้มเหลวจากความเครียดทางกล — แหวนแยกเป็นชิ้นหรือแตกเป็นชิปที่ขอบ

1.ความเครียดจากการติดตั้ง: การขันสกรูแกลนด์ไม่สม่ำเสมอ หรือการรบกวนขนาดใหญ่เกินไปบนซีลรองที่ทำให้แรงกระจุกตัว

2.การประกอบด้วยแรงกระแทก: การตีแหวนโดยตรง; กราไฟต์ไม่มีความยืดหยุ่น จึงปล่อยความเครียดออกมาในรูปแบบรอยแตกร้าว

3.การออกแบบร่องโอริงไม่ดี: ความลึกของร่องไม่เพียงพอ ทำให้แรงอัดเกิน 25%-30% และแหวนถูกดันแยกออก

4.การเกิดโพรงอากาศและการสั่นสะเทือน: การกระแทกซ้ำๆ ในแนวแกนและการกระแทกหน้าสัมผัสซ้ำ

5.การป้องกัน: ขันสกรูแบบทแยงมุมและสม่ำเสมอ; ประกอบด้วยเครื่องมืออ่อน, ความร้อน หรือแรงกด; ออกแบบร่องให้ได้อัตราการอัดมาตรฐาน; กำจัดแหล่งโพรงอากาศในปั๊ม

IV. ลำดับการแก้ไขปัญหา

1.บันทึกการใช้งานก่อน: อุณหภูมิ, ความดัน, ประวัติการปิดทางไหล, ปริมาณของแข็ง

2.หลักฐานบนหน้าสัมผัสถัดไป: การสึกหรอ, รอยแตกร้าว หรือรอยแตกแยกที่สอดคล้องกับสามประเภท

3.บันทึกการติดตั้ง: ลำดับการขัน, การอัดซีล, การลอยตัวในแนวแกน

4.วัสดุเป็นขั้นสุดท้าย: ความเข้ากันได้ทางเคมี, ความแข็งแรง และขอบเขต PV

จากประสบการณ์วิเคราะห์ความล้มเหลวที่ Huahao Sealing ปัญหาส่วนใหญ่เกิดจากสภาพการใช้งานและการติดตั้ง ในขณะที่วัสดุมักมีความสมบูรณ์ การเลือกวัสดุที่ถูกต้องช่วยตัดปัญหาวัสดุออกไปเท่านั้น แต่การบริหารจัดการวิศวกรรมในเรื่องการใช้งานและการติดตั้งเป็นตัวกำหนดอายุการใช้งานจริงของซีล