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机械密封运转实验和分析-克兰机械密封件
标题: 机械密封运转实验和分析
发布时间 2018-10-17 14:40 浏览次数

1 范围

本标准规定了机械密封产品性能试验的试验分类、出厂试验、型式试验、试验报告、试验装置及仪器仪表等。

本标准适用于离心泵及类似旋转机械的机械密封。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 33509 机械密封通用规范

JB/T 11289 干气密封技术条件

 

 

3 试验分类

3.1 型式试验:为判定机械密封是否满足技术规范的全部性能要求所进行的试验。

3.2 出厂试验:对经过型式试验已合格的机械密封产品在出厂时应进行的试验。 
 一般机械密封出厂运转试验时间为连续运转5h,观察密封泄露状况应≤3~5mL/h,运转试验为连续运行100h,观察密封泄露情况(≤3~5mL/h)及软质摩擦副磨损情况,磨损量应≤0.02mm。
汽车发动机冷却水泵用机械密封模拟使用工况:型式运转试验分为动态试验(5h应无泄露)、干湿交变试验(湿式运转——干运转交变12次共1h,平均泄漏量≤0.03mL/h)、冷热交变试验(23℃—140℃—23℃—-40℃各1h循环共50h,气密性检查泄漏量≤3.5mL/min)、耐久性试验(500h,泄漏量≤1mL/h)、超速运行试验(转速脉动循环,25h泄漏量≤0.1mL/h)。 

4.3 静压试验

4.3.1 试验条件

4.3.1.1 试验介质、隔离流体和缓冲流体

试验介质、隔离流体和缓冲流体按表1的规定。

输送介质

试验介质

隔离/缓冲流体

隔离/缓冲液体

隔离/缓冲气体

非烃类

氮气或空气

非闪蒸烃类

矿物油

矿物油

氮气或空气

闪蒸烃类

氮气或空气

4.3.1.2 试验参数

压力:试验介质压力为产品最高工作压力的1.25倍,隔离液压力为设计值的1.25倍,缓冲液和缓冲气压力为0.07MPa,压力允差范围为±2%;

转速:0r/min;

温度:常温~<80℃。

4.3.2 试验步骤

4.3.2.1 对于布置方式1密封,试验步骤如下:

a)将模拟密封腔中充满试验介质;

b)将试验介质压力调至规定值后(公众号:泵管家),开始记录试验时间,并收集泄漏液,保压时间15min,记录压力、温度、泄漏量。

4.3.2.2 对于布置方式2密封,试验步骤如下:

a)按4.3.2.1的规定对内侧密封腔进行单独试验(外侧密封不通入缓冲液或缓冲气);

b)保持模拟密封腔中试验介质压力不变,将缓冲密封腔(抑制密封腔)中充满缓冲液或缓冲气;

c)将缓冲液或缓冲气的压力调至规定值后,开始记录试验时间,并收集外侧密封泄漏液或观察气体泄漏量,保压时间15min,记录压力、温度、泄漏量。

4.3.2.3 对于采用隔离液的布置方式3(3CW-FB、3CW-FF、3CW-BB)密封,试验步骤如下:

a)将模拟密封腔中充满试验介质,隔离密封腔中充满隔离液;

b)依次将隔离液压力、试验介质压力调至规定值后,开始记录试验时间,并收集泄漏液,保压时间15min,记录压力、温度、泄漏量。

4.3.2.4 对于采用隔离气的布置方式3(3NC-BB、3NC-FF、3NC-FB)密封,按JB/T 11289的规定进行试验。

4.4 运转试验

4.4.1 试验条件

4.4.1.1 试验介质、隔离流体和缓冲流体

试验介质、隔离流体和缓冲流体按表1的规定。

4.4.1.2 试验参数

压力:试验介质压力为产品最高工作压力,隔离液压力为设计值,缓冲液和缓冲气压力为0.07MPa,压力允差范围为±2%;

转速:产品的设计转速;

温度:常温~<80℃。

4.4.2 试验步骤

4.4.2.1 对于布置方式1密封,试验步骤如下:

a) 将模拟密封腔中充满试验介质;

b) 启动试验装置,将试验介质压力调至规定值后,开始记录试验时间并收集泄漏液;

c) 连续运转5h,每隔1h测量并记录一次试验压力、温度、转速、泄漏量和功率消耗。

4.4.2.2 对于采用缓冲液的布置方式2(2CW-CW)密封,试验步骤如下:

a)将模拟密封腔中充满试验介质,缓冲密封腔中充满缓冲液;

b) 启动试验装置,依次将试验介质、缓冲液压力调至规定值后,开始记录试验时间并收集泄漏液;

c) 连续运转5h,每隔1h测量并记录一次试验压力、温度、转速、泄漏量和功率消耗。

4.4.2.3 对于正常工况下有或没有缓冲气吹扫的布置方式2(2CW-CS、2NC-CS)密封,试验步骤如下:

a) 将模拟密封腔中充满试验介质,抑制密封腔中充入缓冲气;

b) 启动试验装置,将试验介质和缓冲气压力调至规定值后,开始记录试验时间并收集液体泄漏量、观察气体泄漏量;

c) 连续运转1h,每10min记录一次试验压力、温度、转速、气体泄漏量和功率消耗,试验结束后测量液体泄漏量。

4.4.2.4 对于采用隔离液的布置方式3(3CW-BB、3CW-FF、3CW-FB)密封,试验步骤如下:

a) 将模拟密封腔中充满试验介质,隔离密封腔中充满隔离液;

b) 启动试验装置,依次将隔离液压力、试验介质压力调至规定值后,计算试验时间并收集泄漏液;

c) 连续运转5h,每隔1h测量并记录一次试验压力、温度、转速、泄漏量和功率消耗。

4.4.2.5 对于采用隔离气的布置方式3(3NC-BB、3NC-FF、3NC-FB)密封,按JB/T11289规定进行试验。

5 型式试验

5.1 总则

5.1.1 应用于非烃类、闪蒸烃类介质的机械密封,采用清水作为试验介质进行试验;应用于非烃类介质的机械密封采用矿物油作为试验介质进行试验,如表2。如有特殊要求,应用于闪蒸烃类的机械密封可采用丙烷作为试验介质进行试验,试验参数参见表A.1的规定,试验方法同矿物油介质试验方法。

泵送介质和工况条件

试验介质

非烃类

水(>80℃)

水(80℃)a

其他介质

水(常温~<80℃)

非闪蒸烃类

≤176℃

矿物油(常温~90℃)a

176℃~400℃

矿物油(150℃~260℃)a

闪蒸烃类

水(80℃)a

a试验介质温度允差范围为±2.5℃。

5.1.2 对于平衡直径不大于75mm的机械密封,每种型式的密封应在轴径50mm~75mm之间至少抽取1套产品进行型式试验;对于轴径大于75mm的机械密封,每种型式的密封应在轴径100mm~127mm之间至少抽取1套产品进行型式试验。

5.2 试验项目

5.2.1 用水作为试验介质的密封型式试验包括静压试验和运转试验,用静压试验合格的产品进行运转试验。

5.2.2 用矿物油作为试验介质的密封型式试验包括动态试验、静态试验和循环试验。

5.3 水介质的密封试验

5.3.1 静压试验

5.3.1.1 试验参数

压力:试验介质压力为产品最高工作压力的1.25倍,隔离液压力为设计值的1.25倍。缓冲液和缓冲气压力为0.07MPa,压力允差范围为±2%;

转速:0r/min;

温度:按表1的规定。

5.3.1.2 试验步骤

同4.3.2。

5.3.2 运转试验

5.3.2.1 试验参数

压力:试验介质压力为产品最高工作压力,隔离液压力为设计值,缓冲液和缓冲气压力为0.07MPa,压力允差范围为±2%;

转速:产品的设计转速;

温度:按表1的规定。

5.3.2.2 试验内容

5.3.2.2.1对于布置方式1密封,试验步骤如下:

a) 将模拟密封腔中充满试验介质;

b) 启动试验装置,将试验介质压力调至规定值后,开始记录试验时间并收集泄漏液;

c) 连续运转100h,每隔4h测量并记录一次试验压力、温度、转速、泄漏量和功率消耗。

5.3.2.2.2对于采用缓冲液的布置方式2(2CW-CW)密封,先按5.3.2.2.1的规定,测试内侧密封的性能(无外侧密封和缓冲液),再按如下步骤测试该布置方式密封的性能(有外侧密封和缓冲液):

a)将模拟密封腔中充满试验介质,缓冲密封腔中充满缓冲液;

b) 启动试验装置,依次将试验介质、缓冲液压力调至规定值后,开始记录试验时间并收集泄漏液;

c) 连续运转100h,每隔4h测量并记录一次试验压力、温度、转速、泄漏量和功率消耗。

5.3.2.2.3对于正常工况下有或没有缓冲气吹扫的布置方式2(2NC-CS)密封,试验步骤如下:

a) 将模拟密封腔中充满试验介质,抑制密封腔中充入缓冲气;

b) 启动试验装置,依次将试验介质、缓冲气压力调至规定值后,开始记录试验时间并收集液体泄漏量、观察气体泄漏量;

c) 连续运转2h,每10min记录一次试验压力、温度、转速、气体泄漏量和功率消耗,试验结束后测量液体泄漏量。

5.3.2.2.4对于正常工况下有或没有缓冲气吹扫的布置方式2(2CW-CS)密封,按如下进行试验:

a) 按5.3.2.2.1的规定,测试内侧密封的性能,无抑制密封和缓冲气;

b)按5.3.2.2.3的规定,测试该布置方式密封的性能,有抑制密封和缓冲气。

5.3.2.2.5对于采用隔离液的布置方式3(3CW-BB、3CW-FF)密封,试验步骤如下:

a) 将模拟密封腔中充满试验介质,隔离密封腔中充满隔离液;

b) 启动试验装置,依次将隔离液压力、试验介质压力调至规定值后,开始记录试验时间并收集泄漏液;

c) 连续运转100h,每隔4h测量并记录一次试验压力、温度、转速、泄漏量和功率消耗。

5.3.2.2.6对于采用隔离液的布置方式3(3CW-FB)密封,试验步骤如下:

a) 按5.3.2.2.1的规定,测试内侧密封的性能,无外侧密封和隔离液;

b) 按5.3.2.2.5的规定,测试该布置方式密封的性能,有外侧密封和隔离液。

5.3.2.2.7对于采用隔离气的布置方式3(3NC-BB、3NC-FF、3NC-FB)密封,按JB/T 11289的规定进行试验。

5.3.2.3 试验结束后,测量密封环磨损量,密封端面的磨损应根据测量前后端面高度差的平均值来计算。测量应在密封端面周围上四个大致均布的点上进行。 

 

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