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。

 

4　出厂试验

 

4.1　试验项目

 

4.1.1　对于布置方式1、布置方式2和采用隔离液的布置方式3（3CW-FB、3CW-FF、3CW-BB）密封，出厂试验分为气压试验、静压试验和运转试验。其中气压试验为必检项目，静压试验和运转试验为抽检项目。密封布置方式按GB/T33509的规定。

 

4.1.2　对于采用隔离气的布置方式3（3NC-FB、3NC-FF、3NC-BB）密封，出厂试验包括静态试验和动态试验。

 

 

4.2　气压试验

 

4.2.1　试验条件

 

4.2.1.1　试验介质为氮气或空气。

 

4.2.1.2　被试密封的密封端面不得涂抹任何润滑油、润滑脂。

 

4.2.1.3　应对布置方式2和布置方式3双端面密封中的每个密封端面进行单独试验。

 

 

4.2.2　试验步骤

 

4.2.2.1　分别向被测试的模拟密封腔、隔离密封腔、缓冲密封腔或抑制密封腔中单独充入洁净的气体，加压到0.17MPa。

 

4.2.2.2　当加压至规定值后，切断压力源，保压5min，记录压力值。

 

注：被试密封腔中气体体积为28L时，压力降应不大于0.014MPa，被试密封腔中的气体体积不足28L时，压力降应随体积变化成反比例调整。

 

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	水	水	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	水	水	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。

 

 

5.4　矿物油介质的密封试验

 

5.4.1　试验参数

 

试验参数见表3。

试验介质	双端面密封的隔离/缓冲流体			基点		循环试验
				动态和静态
				压力a	温度b	压力a	温度b
	液体		气体	MPa	℃	MPa	℃
矿物油（常温~90℃）	柴油	氮气		0.7	20	0~1.6（补偿元件为金属波纹管）	常温~90
						0~3.4（补偿元件为弹簧）
矿物油（150℃~260℃）	矿物油	氮气		0.7	260	0~1.6（补偿元件为金属波纹管）	150~260
						0~3.4（补偿元件为弹簧）
a 压力允差范围为±2%；
b温度允差范围为±2.5℃。

 

5.4.2　试验内容

 

5.4.2.1　对于布置方式1的密封，按照5.4.3.2~5.4.3.4所述步骤进行试验。

 

5.4.2.2　对于缓冲液的布置方式2（2CW-CW）密封，按如下进行试验：

 

a) 按5.4.3.2~5.4.3.4的规定，测试内侧密封的性能，无外侧密封和缓冲液；

 

b) 按5.4.3.2~5.4.3.4的规定，测试该布置方式密封的性能，有外侧密封和缓冲液。

 

 

5.4.2.3　对于配有抑制密封的布置方式2密封，正常工况下，有或没有缓冲气的布置方式2（2CW-CS,2NC-CS）密封，按如下进行试验：

 

a) 对于采用接触式内侧密封（2CW-CS），按5.4.3.2~5.4.3.4的规定，测试内侧密封的性能，无抑制密封，用150℃~260℃矿物油进行试验时，应采用气体吹扫；

 

b) 按5.4.3.2~5.4.3.4的规定，测试该布置方式密封的性能，有抑制密封，用150℃~260℃矿物油进行试验时，应采用气体吹扫；

 

c) 按5.4.3.5的规定测试抑制密封的性能。

 

 

5.4.2.4　对于采用隔离液的布置方式3(3CW-FF、3CW-BB)密封，按如下进行试验：

 

a) 按5.4.3.2~5.4.3.4的规定，测试该布置方式密封的性能，有外侧密封和隔离液；

 

b) 按5.4.3.6的规定，测试该布置方式密封的性能，有外侧密封和隔离液。

 

 

5.4.2.5　对于采用隔离液的布置方式3(3CW-FB)密封，按如下进行试验：

 

a) 按5.4.3.2~5.4.3.4的规定，测试内侧密封的性能，无外侧密封和隔离液；

 

b) 按5.4.3.2~5.4.3.4的规定，测试该布置方式密封的性能，有外侧密封和隔离液

 

 

5.4.2.6　对于布置方式3，使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。

 

 

5.4.3　试验步骤

 

5.4.3.1　动态试验、静态试验与循环试验应连续进行，如图1所示，中途不得拆卸密封。

5.4.3.2　动态试验应在表3规定的基点条件和3000 r/min转速下连续运转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。

 

5.4.3.3　静态试验应在表3规定的基点条件和零转速下保持4h，每隔1h测量并记录一次试验压力、温度和泄漏量。

 

5.4.3.4　循环试验应在表3规定的温度和压力下，按如下步骤进行：

 

a) 密封在基点温度和压力下，以3000r/min的转速运行，直至平稳；

 

b) 压力降至0MPa，然后重新建立基点压力；

 

c) 把密封腔里的液体温度降到表3规定的循环试验最低温度，平稳运行至少10min，重新建立基点条件；

 

d) 把密封腔里的液体温度提高到表3规定的循环试验最高温度，平稳运行至少10min，重新建立基点条件。当达到基点条件后，把将密封腔压力提高至表3规定的循环试验最高压力，平稳运行至少10min，重新建立基点条件；

 

e) 如果可行，密封停止冲洗1min；

 

f) 试验停止运行（0r/min）至少10min，记录泄漏量；

 

g) 重复a)～f)四次。

 

5.4.3.5　对布置方式2干运转抑制密封，除按照5.4.3.2~5.4.3.4试验外，应在不拆解密封，内侧密封处于基点条件的情况下，进行如下试验：

 

a) 向抑制密封腔中通入0.07MPa的氮气，保持转速为3000r/min，运转2h；

 

b) 在完成a）步后，向抑制密封腔中注入柴油，温度为20℃~40℃，压力为0.28MPa。重新启动，保持压力并在3000r/min转速下运转8h；

 

c) 在完成b）步后，采用柴油对密封进行静压试验，试验压力为1.7MPa，保压1h。

 

5.4.3.6　使用隔离液的布置方式3（3CW-FF,3CW-BB）密封，在隔离液压力变动的情况下，其验证步骤如下：

 

a) 采用高于基点条件压力0.14MPa的隔离液，内侧密封无流体，无压力，静态保压1h；

 

b) 内侧密封注入基点条件流体后，启动密封，转速3000r/min至运转平稳；

 

c) 保持内侧密封在基点条件下，将隔离液压力降至0MPa，运行1min；

 

d) 将隔离液升压至基点条件，使密封重新达到平衡状态；

 

e) 停止运转；

 

f) 降低隔离液压力并排净，内侧密封处于基点压力，静态保压1h。

 

5.4.3.7　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。

 

6　试验报告

 

试验结束后，讲有关数据填入试验报告，并对试验后密封环端面和其他零件的外观形状及试验中的现象加以说明。

 

7　试验装置

 

 

7.1　气压试验装置

 

7.1.1　试验装置应按4.1的规定，能够独立的模拟密封腔、隔离密封腔、缓冲密封腔或抑制密封腔。

 

7.1.2　试验装置应有充气和加压系统，该系统能从正在试验的模拟密封腔、隔离密封腔、缓冲密封腔或抑制密封腔隔离开来。

 

7.1.3　任何腔体内用来加压测试的气体体积应不大于28L。

 

7.1.4　用于试验的压力表应具有合适的量程，使0.17MPa位于全量程中间位置附近。

 

7.2　性能试验装置

 

7.2.1　静压和运转试验可以共用一套装置，也可各用一套装置。

 

7.2.2　试验装置的设计应满足机械密封的使用方式、试验工况及安装要求，该装置应设有排气口。

 

7.2.3　试验装置应采用稳压措施。在进行静压和运转试验时，压力值的极限偏差应为规定值的±2％。

 

7.2.4　试验装置轴的转速允差为规定值的±5％。

 

7.2.5　试验装置应能保证模拟密封腔内温度稳定、均匀。模拟密封腔内温度应保持在规定试验温度的±2.5℃范围内。

 

7.2.6　应备有适当的装置收集并测量机械密封处漏出的全部试验密封流体。

 

7.2.7　机械密封的安装部位及安装过程按相应机械密封产品标准中的有关规定。

 

7.2.8　除密封腔体及系统附件应能承受试验密封流体压力外，试验台架应具有足够的刚性和稳定性。

 

7.2.9　应在密封腔体或可反映试验密封流体温度的适当位置，正确装设测量试验密封流体温度的传感元件。

 

8　仪器仪表

 

8.1　试验用仪器仪表应有计量部门校验，并出具有效期内的合格证。

 

8.2　试验所用仪器仪表应符合表4的规定。