英國第二艘航母出現質量問題,罪魁禍首竟然是密封橡膠圈!

2020-12-22 騰訊網

2020年5月17日,據英國《每日電訊報》,英國皇家海軍第二艘航母「威爾斯親王」號被發現存在嚴重的質量問題,航母在測試期間發生漏水事故,大約300噸海水衝破了密封裝置,湧入了航母的艦員生活區,積水還滲入下層的艦員宿舍。目前「威爾斯親王」號已經停靠在樸茨茅斯基地,準備進行清理維修工作。

伊莉莎白女王級航母的造價超過30億英鎊,是英國皇家海軍有史以來造價最昂貴的戰艦,結果航母卻存在嚴重的質量問題,被群嘲。根據檢測,英國皇家海軍發言人表示:「航母的螺旋槳傳動軸出現了問題,導致傳動軸密封橡膠圈出現鬆動,海水在強大的壓力下湧入艦體。」

當工作環境面臨在遠海海域,耐高水壓密封性能是非常重要的。同時密封性能需要考慮到海水腐蝕、海生物生長、海流衝擊等影響。所以在密封件的材料選擇和設計方面,就必須要專業的團隊的參與。

密封鬆動導致的事故在幾年前的大連也發生過。中國石油大連石化分公司催化裝置發生火災終其原因也是因為燃料泵密封失效,導致置內重質油起火。

泵的密封裝置主要分兩類:一類為靜密封,一類為動密封。靜密封通常有墊片密封、O型圈密封、螺紋密封等型式。動密封則主要有軟填料密封、油封密封、迷宮密封、螺旋密封、動力密封和機械密封等。

造成洩漏的原因主要有兩個方面:一是密封面上有間隙。二是密封部位兩側存在壓力差,消除或減小任何一個因素都可以阻止或減小洩漏,達到密封的目的。泵的設計壓力和使用壓力是客觀存在不能減小,所以泵的密封該解決的是消除或減小密封面之間的間隙。這種間隙包括密封面之間的間隙和密封裝置本生內部的間隙。

機械密封是現代泵軸封的主要方法,雖然利用它實現完全不洩漏不大容易,但是達到微小的,令人完全可以接受的洩漏量卻是完全可能的。但在泵的運行中卻經常出現令人尷尬的局面,那麼機械密封失效的原因是什麼呢?

1、械密封的材質選擇不合適。機械密封的材質與所輸送的介質不相匹配。在工作時,密封元件很快被腐蝕,溶解或磨損,因而失去密封能力。所以根據輸送介質的性質而選擇機械密封的材質是保證其密封功能和正常壽命的先決條件。

2、機械密封的衝洗狀況不符合設計要求。在輸送易結晶或有細小顆粒的介質時,必須有一定壓力和一定流量的衝洗液進行衝洗,否則其結晶體或者微粒會加速密封副的磨損,以及影響密封副磨損後的自動補償而發生洩漏。所以根據輸送介質的性質不僅要配置相應的衝洗管路,更要安裝有監控和調節功能的儀表和裝置,保證衝洗液的壓力和流量滿足設計要求,才能維持機封的正常工作,這一點往往被用戶所忽視。

3、每種機械密封所能承受的壓力是有限度的,由於對密封腔內的壓力測算不準,造成密封腔內的壓力超過了機械密封所能承受的壓力而產生洩漏,也是常見的密封失效原因之一。

4、機械密封的工作溫度不能超過其規定值。在有冷卻管路的設計中,往往由於冷卻介質的流量不足而使冷卻效果降低;在沒有冷卻管路的設計中,密封腔內經常由於窩存空氣而造成機械密封處於幹摩擦狀態。這兩種情況都會使機械密封的運動密封副工作溫度過高而加快磨損,導緻密封失效。

5、在使用單彈簧的機械密封時,忽略彈簧的旋轉方向與泵轉子轉動方向的正確組合也時有發生。或設計時沒有說明,或裝配時的疏忽,沒有做到因為轉子的旋轉而使機械密封的彈簧力加大而是相反,結果造成動環和靜環摩擦副的壓力不足而形成洩漏。

6、軸承的嚴重磨損或損壞,使泵軸產生嚴重的軸向竄動,也是機械密封洩漏的原因之一。隨著科學的技術的發展,新的密封形式和密封材料陸續出現,其必然對泵的密封技術產生直接的影響和推動。長壽命、零洩漏的泵類產品會在越來越多的場合得到推廣和應用。

霍爾姆自1979年以來已製造和銷售用於液壓,氣動,靜態和旋轉應用的標準和特殊密封件。其產品甚至適用於最惡劣的環境以及國內外的眾多行業----海洋及近海鑽探、風能、製藥、食品和飲料、機械、採礦、精確測量設備等。

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