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      標題: 機械密封運轉實驗和分析
      發布時間 2018-10-17 14:40 瀏覽次數

      1 范圍

      本標準規定了機械密封產品性能試驗的試驗分類、出廠試驗、型式試驗、試驗報告、試驗裝置及儀器儀表等。

      本標準適用于離心泵及類似旋轉機械的機械密封。

      2 規范性引用文件

      下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。

      GB/T 33509 機械密封通用規范

      JB/T 11289 干氣密封技術條件

       

       

      3 試驗分類

      3.1 型式試驗:為判定機械密封是否滿足技術規范的全部性能要求所進行的試驗。

      3.2 出廠試驗:對經過型式試驗已合格的機械密封產品在出廠時應進行的試驗。 
       一般機械密封出廠運轉試驗時間為連續運轉5h,觀察密封泄露狀況應≤3~5mL/h,運轉試驗為連續運行100h,觀察密封泄露情況(≤3~5mL/h)及軟質摩擦副磨損情況,磨損量應≤0.02mm。
      汽車發動機冷卻水泵用機械密封模擬使用工況:型式運轉試驗分為動態試驗(5h應無泄露)、干濕交變試驗(濕式運轉——干運轉交變12次共1h,平均泄漏量≤0.03mL/h)、冷熱交變試驗(23℃—140℃—23℃—-40℃各1h循環共50h,氣密性檢查泄漏量≤3.5mL/min)、耐久性試驗(500h,泄漏量≤1mL/h)、超速運行試驗(轉速脈動循環,25h泄漏量≤0.1mL/h)。 

      4.3 靜壓試驗

      4.3.1 試驗條件

      4.3.1.1 試驗介質、隔離流體和緩沖流體

      試驗介質、隔離流體和緩沖流體按表1的規定。

      輸送介質

      試驗介質

      隔離/緩沖流體

      隔離/緩沖液體

      隔離/緩沖氣體

      非烴類

      氮氣或空氣

      非閃蒸烴類

      礦物油

      礦物油

      氮氣或空氣

      閃蒸烴類

      氮氣或空氣

      4.3.1.2 試驗參數

      壓力:試驗介質壓力為產品最高工作壓力的1.25倍,隔離液壓力為設計值的1.25倍,緩沖液和緩沖氣壓力為0.07MPa,壓力允差范圍為±2%;

      轉速:0r/min;

      溫度:常溫~<80℃。

      4.3.2 試驗步驟

      4.3.2.1 對于布置方式1密封,試驗步驟如下:

      a)將模擬密封腔中充滿試驗介質;

      b)將試驗介質壓力調至規定值后(公眾號:泵管家),開始記錄試驗時間,并收集泄漏液,保壓時間15min,記錄壓力、溫度、泄漏量。

      4.3.2.2 對于布置方式2密封,試驗步驟如下:

      a)按4.3.2.1的規定對內側密封腔進行單獨試驗(外側密封不通入緩沖液或緩沖氣);

      b)保持模擬密封腔中試驗介質壓力不變,將緩沖密封腔(抑制密封腔)中充滿緩沖液或緩沖氣;

      c)將緩沖液或緩沖氣的壓力調至規定值后,開始記錄試驗時間,并收集外側密封泄漏液或觀察氣體泄漏量,保壓時間15min,記錄壓力、溫度、泄漏量。

      4.3.2.3 對于采用隔離液的布置方式3(3CW-FB、3CW-FF、3CW-BB)密封,試驗步驟如下:

      a)將模擬密封腔中充滿試驗介質,隔離密封腔中充滿隔離液;

      b)依次將隔離液壓力、試驗介質壓力調至規定值后,開始記錄試驗時間,并收集泄漏液,保壓時間15min,記錄壓力、溫度、泄漏量。

      4.3.2.4 對于采用隔離氣的布置方式3(3NC-BB、3NC-FF、3NC-FB)密封,按JB/T 11289的規定進行試驗。

      4.4 運轉試驗

      4.4.1 試驗條件

      4.4.1.1 試驗介質、隔離流體和緩沖流體

      試驗介質、隔離流體和緩沖流體按表1的規定。

      4.4.1.2 試驗參數

      壓力:試驗介質壓力為產品最高工作壓力,隔離液壓力為設計值,緩沖液和緩沖氣壓力為0.07MPa,壓力允差范圍為±2%;

      轉速:產品的設計轉速;

      溫度:常溫~<80℃。

      4.4.2 試驗步驟

      4.4.2.1 對于布置方式1密封,試驗步驟如下:

      a) 將模擬密封腔中充滿試驗介質;

      b) 啟動試驗裝置,將試驗介質壓力調至規定值后,開始記錄試驗時間并收集泄漏液;

      c) 連續運轉5h,每隔1h測量并記錄一次試驗壓力、溫度、轉速、泄漏量和功率消耗。

      4.4.2.2 對于采用緩沖液的布置方式2(2CW-CW)密封,試驗步驟如下:

      a)將模擬密封腔中充滿試驗介質,緩沖密封腔中充滿緩沖液;

      b) 啟動試驗裝置,依次將試驗介質、緩沖液壓力調至規定值后,開始記錄試驗時間并收集泄漏液;

      c) 連續運轉5h,每隔1h測量并記錄一次試驗壓力、溫度、轉速、泄漏量和功率消耗。

      4.4.2.3 對于正常工況下有或沒有緩沖氣吹掃的布置方式2(2CW-CS、2NC-CS)密封,試驗步驟如下:

      a) 將模擬密封腔中充滿試驗介質,抑制密封腔中充入緩沖氣;

      b) 啟動試驗裝置,將試驗介質和緩沖氣壓力調至規定值后,開始記錄試驗時間并收集液體泄漏量、觀察氣體泄漏量;

      c) 連續運轉1h,每10min記錄一次試驗壓力、溫度、轉速、氣體泄漏量和功率消耗,試驗結束后測量液體泄漏量。

      4.4.2.4 對于采用隔離液的布置方式3(3CW-BB、3CW-FF、3CW-FB)密封,試驗步驟如下:

      a) 將模擬密封腔中充滿試驗介質,隔離密封腔中充滿隔離液;

      b) 啟動試驗裝置,依次將隔離液壓力、試驗介質壓力調至規定值后,計算試驗時間并收集泄漏液;

      c) 連續運轉5h,每隔1h測量并記錄一次試驗壓力、溫度、轉速、泄漏量和功率消耗。

      4.4.2.5 對于采用隔離氣的布置方式3(3NC-BB、3NC-FF、3NC-FB)密封,按JB/T11289規定進行試驗。

      5 型式試驗

      5.1 總則

      5.1.1 應用于非烴類、閃蒸烴類介質的機械密封,采用清水作為試驗介質進行試驗;應用于非烴類介質的機械密封采用礦物油作為試驗介質進行試驗,如表2。如有特殊要求,應用于閃蒸烴類的機械密封可采用丙烷作為試驗介質進行試驗,試驗參數參見表A.1的規定,試驗方法同礦物油介質試驗方法。

      泵送介質和工況條件

      試驗介質

      非烴類

      水(>80℃)

      水(80℃)a

      其他介質

      水(常溫~<80℃)

      非閃蒸烴類

      ≤176℃

      礦物油(常溫~90℃)a

      176℃~400℃

      礦物油(150℃~260℃)a

      閃蒸烴類

      水(80℃)a

      a試驗介質溫度允差范圍為±2.5℃。

      5.1.2 對于平衡直徑不大于75mm的機械密封,每種型式的密封應在軸徑50mm~75mm之間至少抽取1套產品進行型式試驗;對于軸徑大于75mm的機械密封,每種型式的密封應在軸徑100mm~127mm之間至少抽取1套產品進行型式試驗。

      5.2 試驗項目

      5.2.1 用水作為試驗介質的密封型式試驗包括靜壓試驗和運轉試驗,用靜壓試驗合格的產品進行運轉試驗。

      5.2.2 用礦物油作為試驗介質的密封型式試驗包括動態試驗、靜態試驗和循環試驗。

      5.3 水介質的密封試驗

      5.3.1 靜壓試驗

      5.3.1.1 試驗參數

      壓力:試驗介質壓力為產品最高工作壓力的1.25倍,隔離液壓力為設計值的1.25倍。緩沖液和緩沖氣壓力為0.07MPa,壓力允差范圍為±2%;

      轉速:0r/min;

      溫度:按表1的規定。

      5.3.1.2 試驗步驟

      同4.3.2。

      5.3.2 運轉試驗

      5.3.2.1 試驗參數

      壓力:試驗介質壓力為產品最高工作壓力,隔離液壓力為設計值,緩沖液和緩沖氣壓力為0.07MPa,壓力允差范圍為±2%;

      轉速:產品的設計轉速;

      溫度:按表1的規定。

      5.3.2.2 試驗內容

      5.3.2.2.1對于布置方式1密封,試驗步驟如下:

      a) 將模擬密封腔中充滿試驗介質;

      b) 啟動試驗裝置,將試驗介質壓力調至規定值后,開始記錄試驗時間并收集泄漏液;

      c) 連續運轉100h,每隔4h測量并記錄一次試驗壓力、溫度、轉速、泄漏量和功率消耗。

      5.3.2.2.2對于采用緩沖液的布置方式2(2CW-CW)密封,先按5.3.2.2.1的規定,測試內側密封的性能(無外側密封和緩沖液),再按如下步驟測試該布置方式密封的性能(有外側密封和緩沖液):

      a)將模擬密封腔中充滿試驗介質,緩沖密封腔中充滿緩沖液;

      b) 啟動試驗裝置,依次將試驗介質、緩沖液壓力調至規定值后,開始記錄試驗時間并收集泄漏液;

      c) 連續運轉100h,每隔4h測量并記錄一次試驗壓力、溫度、轉速、泄漏量和功率消耗。

      5.3.2.2.3對于正常工況下有或沒有緩沖氣吹掃的布置方式2(2NC-CS)密封,試驗步驟如下:

      a) 將模擬密封腔中充滿試驗介質,抑制密封腔中充入緩沖氣;

      b) 啟動試驗裝置,依次將試驗介質、緩沖氣壓力調至規定值后,開始記錄試驗時間并收集液體泄漏量、觀察氣體泄漏量;

      c) 連續運轉2h,每10min記錄一次試驗壓力、溫度、轉速、氣體泄漏量和功率消耗,試驗結束后測量液體泄漏量。

      5.3.2.2.4對于正常工況下有或沒有緩沖氣吹掃的布置方式2(2CW-CS)密封,按如下進行試驗:

      a) 按5.3.2.2.1的規定,測試內側密封的性能,無抑制密封和緩沖氣;

      b)按5.3.2.2.3的規定,測試該布置方式密封的性能,有抑制密封和緩沖氣。

      5.3.2.2.5對于采用隔離液的布置方式3(3CW-BB、3CW-FF)密封,試驗步驟如下:

      a) 將模擬密封腔中充滿試驗介質,隔離密封腔中充滿隔離液;

      b) 啟動試驗裝置,依次將隔離液壓力、試驗介質壓力調至規定值后,開始記錄試驗時間并收集泄漏液;

      c) 連續運轉100h,每隔4h測量并記錄一次試驗壓力、溫度、轉速、泄漏量和功率消耗。

      5.3.2.2.6對于采用隔離液的布置方式3(3CW-FB)密封,試驗步驟如下:

      a) 按5.3.2.2.1的規定,測試內側密封的性能,無外側密封和隔離液;

      b) 按5.3.2.2.5的規定,測試該布置方式密封的性能,有外側密封和隔離液。

      5.3.2.2.7對于采用隔離氣的布置方式3(3NC-BB、3NC-FF、3NC-FB)密封,按JB/T 11289的規定進行試驗。

      5.3.2.3 試驗結束后,測量密封環磨損量,密封端面的磨損應根據測量前后端面高度差的平均值來計算。測量應在密封端面周圍上四個大致均布的點上進行。 

       

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