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公司動(dòng)態(tài)

壓裂泵密封泄漏的原因分析

閱讀：1052發(fā)布時(shí)間：2014-11-12

　　壓裂泵動(dòng)力端是由主軸、連桿、十字頭、小連桿、軸承、齒輪、殼體及泵殼蓋等組成，其動(dòng)力端有獨(dú)立的潤(rùn)滑系統(tǒng)。壓裂泵動(dòng)力端柱塞密封泄漏會(huì)造成嚴(yán)重后果，首先潤(rùn)滑油的泄漏會(huì)造成環(huán)境污染，其次油箱內(nèi)由于泄漏造成潤(rùn)滑油不足會(huì)引起爆缸，造成設(shè)備損壞。針對(duì)ZC-3ZB105-1100型壓裂泵動(dòng)力端柱塞密封出現(xiàn)的問題，經(jīng)過反復(fù)分析和實(shí)驗(yàn)，我們認(rèn)為致使壓裂泵動(dòng)力端柱塞密封失效主要有以下幾個(gè)原因。柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度柱塞是壓裂泵的主要易損件之一。壓裂泵動(dòng)力端主要是由曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，給液力端提供動(dòng)力。
　　
　　當(dāng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度在每分鐘100沖～350沖之間，當(dāng)其往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到每分鐘350沖的時(shí)候，柱塞表面與油封密封唇間會(huì)產(chǎn)生大量的摩擦熱，使橡膠材質(zhì)的密封唇加速老化而過早的失去彈性，從而減小了對(duì)柱塞的徑向抱緊力而產(chǎn)生泄漏。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，曲軸要與柱塞頭保持同一水平面上，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度加快的時(shí)候，容易偏離水平面使密封圈產(chǎn)生偏磨而失效。
　　
　　油封的材料決定密封圈的適用范圍的關(guān)鍵條件和使用壽命的重要因素就是對(duì)密封圈材質(zhì)的選擇。朱維兵等對(duì)密封圈失效的原因進(jìn)行了分析，指出由于過熱引起的燒傷是密封圈失效的主要原因。原密封件采用的是橡膠(NBR)作為其唇口材料，這種橡膠的*工作溫度為-10℃～120℃，zui高使用溫度為170℃。NBR材質(zhì)的密封件適用于中低速條件下，在柱塞部分做高速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生高溫，這使得橡膠急劇老化而失效。
　　
　　油封的結(jié)構(gòu)原密封件為Garlock公司生產(chǎn)的53R2樣式油封，其結(jié)構(gòu)是兩個(gè)密封唇板簧結(jié)構(gòu)，即在金屬凹槽中安裝一個(gè)K字型的橡膠部件，用板片彈簧代替螺旋彈簧是為了避免在劇烈振動(dòng)的環(huán)境下螺旋彈簧的脫出。
　　
　　但是這種結(jié)構(gòu)的油封用在ZC-3ZB105-1100型壓裂泵上會(huì)出現(xiàn)泄漏問題，實(shí)際應(yīng)用證明這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠完善。筆者經(jīng)過反復(fù)的分析研究，在柱塞進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，左邊的密封唇將軸上的潤(rùn)滑油刮掉，使油流回油箱，但會(huì)有刮不干凈的情況，右邊的密封唇在這種情況下會(huì)起到刮掉剩下的油的作用，由于兩道密封唇中間的空間是密閉的，而且中間的空腔空間也較小，當(dāng)油在這個(gè)密閉空間中越積越多達(dá)到其空間容量的極*就會(huì)向兩邊溢出，出現(xiàn)泄漏問題。

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