恶劣的环境对负责资产可靠性和正常运行时间的人员提出了挑战。热、灰尘、污垢、湿气、蒸汽、盐、粘性液体和腐蚀性化学品是严苛应用中存在的一些严格因素，包括石油、天然气和乙醇工业。
当密封阀门、旋转设备和润滑油时，这些挑战变得更加复杂，这些润滑油可以保持旋转设备的运转和最佳运行。
对于旋转设备，两种类型的密封对于可靠运行至关重要:过程密封和油封。
过程密封将泵送的流体密封起来，防止其从泵的填料盒或密封腔中泄漏到环境中或泄漏到系统的驱动端。许多不同的工艺密封可用于旋转设备:
- 包装
- 机械密封
- 唇形及其它弹性密封件
- magnetic-face海豹
油封为轴承座和传动装置提供密封润滑。如果没有油封，任何可能从填料盒中逸出的工艺流体或来自大气的外部污染物都会污染润滑。这种污染将增加更换润滑剂的需要，并可能加速轴承故障。
可用于润滑密封的密封件有:
- 唇形及其它弹性密封件
- magnetic-face海豹
- 轴承光电隔离器
为工艺和润滑选择理想的密封对于提高正常运行时间和可靠性非常重要。三个例子说明了不同的密封技术如何在不同的行业和应用中产生影响。
阀门填料
有关阀门逸出排放物的规定继续收紧。确定符合美国石油协会(API) 622标准的理想填料可能是一个挑战。理想情况下，包装需要
是:
- nonhardening
- 抗缩
- 耐高温高压
- 兼容非氧化性化学品，碳氢化合物和蒸汽
在石油和天然气行业中，许多因素(灰尘、砂砾、高温高压以及偏远地区的限制)结合在一起，会降低资产寿命并损坏填料。损坏的包装导致泄漏和缺乏法规遵从性。选择具有以下特性的阀门填料(见图1)可以帮助最大限度地减少这些问题并保持API 622合规性:
- 编织，最好是石墨
- 在蒸汽或非氧化气氛中温度高达1250华氏度(676摄氏度)，在氧化气氛中温度高达850华氏度(454摄氏度)
- 压力高达500磅/平方英寸(psi)
- pH值范围0 ~ 14
乙醇工业机械密封系统
确保用于乙醇生产的设备保持运转是至关重要的。特别是，密封蒸发器和糖浆泵在这个行业提出了困难的挑战。BETVICTOR体育官网
从蒸发器泵到蒸发器泵的高温混合物的粘稠性和磨蚀性导致了许多问题。它在通过泵的过程中也会变得更稠，最终形成糖浆。BETVICTOR体育官网这种粘性的热混合物会导致许多机械密封过早失效。这些恶劣的条件可能会对机械密封造成灾难性的损坏，并污染润滑剂和轴承。
密封这些泵的系统方法包括选择坚固的机械密封，使用适当的屏障液和屏障液罐，BETVICTOR体育官网并确保施加和保持正确的压力。这一切都有助于提高可靠性和增加正常运行时间。
乙醇案例研究
中西部一家乙醇工厂的工程师经历了多次机械密封故障。这个具有挑战性的应用程序引起了几个问题。这位工厂工程师纠结于:
- 检测密封失效
- 设置隔离液罐
-相对于泵的正确位置
-安装管道和管材
-正确的热虹吸
-选择合适的屏障液
- 过早失效
-安装不当
-泵不对中
-密封腔环境管理不善
为了解决这个问题，工程师首先需要知道为什么密封不断失效(见图2)。密封制造商对机械密封进行了分析。该分析确定了密封件过早失效的多个全系统原因。一种新的机械密封系统解决了这些故障。新的密封系统(见图3)的好处是:
- 带有整体式泵环的机械密封有助于将更多的热量从密封转移到储层进行冷却。
- 切向冲洗连接允许360度的热量从密封腔室排出。还使用了一种更坚固的屏障液。这种组合解决了困扰团队的储罐和屏障流体问题。
- 密封系统制造商对维修团队进行了适当的培训，改进了安装、操作和维护。机械密封的某些方面对安装团队成员来说不一定是直观的。
- 平均修复间隔时间(MTBR)由12 ~ 15个月增加到37个月。
12到15个月到37个月。
所有设备的轴承隔离器
传统的带动o形圈的接触式复合迷宫轴承隔离器已成为保护轴承润滑的常用方法。该技术对提高旋转设备的可靠性具有重要意义。然而，这项技术也有局限性。
传统隔离器的一些局限性包括:
- 唇密封接触造成的磨损
- 在静态条件下，如停机时，无法阻挡污染物
采用系统方法，与其他可用技术相比，为实际条件设计的轴承隔离器必须在更长的时间内提供更高水平的保护。
油封必须是真正的非接触式(在其整个使用寿命内)、垂直迷宫式密封。它必须消除所有污染，包括在关闭期间可能进入外壳的更具侵略性的污染物，如图4所示。
图4显示了壳体在动态条件下如何向大气通风。通过堵塞通风口，引导空气通过非接触式密封，密封可以控制轴承座环境。一旦逸出的空气在动态条件下进入密封体，定子和转子之间的紧密内部间隙产生磁盘摩擦，增加了逸出空气的能量。
这在密封的出口处形成了一个高压的周向区域，有助于防止污染物进入。结合转子的排气作用，长轴向和径向节流间隙，并且没有排气口，污染进入密封是困难的。
静态密封对真正的非接触式密封提出了更大的挑战。在静态条件下，轴承外壳开始从大气中吸收空气，因为它移动到与环境平衡。当空气中的污染物和蒸汽通过密封时，能量被分解，因为它被强迫通过轴向节流间隙。然后它继续通过更长的径向间隙，在那里污染物的能量被进一步分解。水分和其他污染物被捕获在内部冷凝水阀内，并允许在轴承隔离器的6点钟位置从一个小的静态哭泣孔中排出。静态o形环形成节流间隙，分解污染物的剩余能量，并将其引导到凝结水疏水阀，通过排液孔排出。
这种新的隔离器允许房屋呼吸，但控制什么进入轴承依靠自然规律来管理污染物的能量。这导致更坚固的密封在更小，更紧密的包装。固有的灵活性使其更容易为特定的设备部件设计解决方案。这种设计的分体式密封的性能与固体设计相同，这使得最终用户易于安装和灵活。
这种设计可用于保护许多类型设备的润滑。这些包括:
- 电动马达
- 变速箱
- 法兰安装应用中的资产
- 轴承座
- 涡轮机
造纸企业案例研究
东海岸一家造纸企业的可靠性工程师遇到了变速箱泄漏的问题。这家工厂每天生产200万个盘子。停机时间既要花钱，又会使制版停产。
在更换了可靠性团队一直使用的透明、低成本的润滑油后，新的、更高质量的合成润滑油就不透明了。现有的橡胶，弹簧加载唇密封允许有色润滑剂逃离齿轮箱。这引起了一场家务噩梦。它也泄漏到辊子持有的纸为板，变色的纸，以及如果辊没有改变。可靠性工程师和团队需要一个解决方案。
经过研究，该设施的可靠性工程师选择了一种专门为纸板冲压系统设计的非接触式迷宫轴承隔离器(见图5)。使用非接触式复合迷宫轴承隔离器，可以最大限度地减少因污染而导致的换油，在某些情况下甚至可以消除。这种设计用离心力迫使污染物排出密封。将它们从轴承和润滑剂中移出齿轮箱。
该工厂的每个变速箱都需要两个轴承隔离器，试验装置消除了该工厂68个变速箱中第一个变速箱的泄漏。由于这一成功，自最初安装以来，该团队已经更换了大约20个齿轮箱的唇密封，并计划在2020年底之前更换其余48个齿轮箱。