?API 628——机械密封系列

API 682标准中所规定的机械密封可分成3个系列（系列1、系列2、系列3); 3种型式（A型、B型 、C型）和3种配置（配置1、配置2、配置3)。此外，配置2和配置3又含有3种排列方式：面对背 、背靠背和面对面。

一、密封系列 （seal categories)

① 系列1(category1)。该系列密封用于非ISO 13709密封腔的情况，但需要满足ISO 3069-C密封腔尺寸的要求。其适用工况范围如下：密封腔温度-40~260℃。密封腔绝对压力≤2.2MPa(22bar)。

② 系列2(category2)。该系列密封用于满足ISO 13709密封腔尺寸要求的情况。其适用工况范围如下：密封腔温度-40~400℃。密封腔绝对压力≤4.2MPa(42bar)。

③ 系列3(category3)。该系列密封检测最为严格，且须备有密封设计文档。整个集装式密封必须作为一个整体在所要求的工作介质中进行认证试验鉴定。该系列密封满足ISO 13709对密封腔尺寸的要求。其适用工况范围为：密封腔温度-40~400℃。密封腔绝对压力≤4.2MPa(42bar)。

注：1. ISO 13709——2003 ( E)《 石油石化天然气工业用离心泵》 摘录。

机械密封配置尺寸要求：

a. 按ISO 21049 要求，泵必须装配机械密封和密封支持系统，而且泵和密封的接口尺寸必须一致。

b. 集装式密封应有可靠的传动。

c. 密封腔结构及尺寸必须符合ISO 13709密封腔参照图及尺寸（见表A-1)。

d. 密封压盖的内外径应与密封腔相符；密封腔应与轴同心，其径向跳动值小于 125um

e. 密封腔的端面跳动(TIR)不得超过0.5um/mm

f. 结构设计必须确保密封腔的排气。

2. ISO 3069-2000(E)《轴向吸入离心泵机械密封和软填料用密封腔尺寸》摘录。

ISO 3069-C密封腔参照图及尺寸如表 A-2所示，安装通用集装式机械密封的密封腔的最高压力为1.6 MPa (16 bar)。

二、密封型式

① A型密封（type A seal)。A型密封为平衡型、内装式、集装式、多弹簧、滑动式、补偿元件旋转式密封。典型的主辅助密封圈为O形圈。

配置1的A型密封结构如图 A-14。

② B型密封（type B seal)。B型密封为平衡型、内装式、集装式、非滑动式（采用金属波纹结构）、补偿元件旋转式密封。其辅助密封为O形圈

配置1的B型密封结构如图 A-15。

注：金属波纹管密封的优点在于其补偿元件仅用一个静止的辅助密封。在低温 、高温工况 ，常指定采用B型密封代替A型密封。

③ C型密封（type C seal)。C型密封为平衡型、内装式 、集装式、非滑动式、补偿元件静止式密封，其辅助密封为柔性石墨。

配 置1的C型密封结构如图 A-16

A型和B型：密封的使用温度≤176℃。C型密封的使用温度可达400℃。

注：1. 金属波纹管密封可以采用柔性石墨作为辅助密封，避免了O形圈在高温工况下失弹 ，以及在强腐蚀介质中抗蚀性差的缺陷。因此选择C型金属波纹管密封是一种有效、有价值的选择。

2. 由于离心力作用的缘故 ，标准B型密封的旋转补偿元件—安装在轴上的金属波纹管所支撑的主密封环，在高速转动时，其密封端面必然在与轴线垂直的平面中作旋转运动。而安装副密封环的密封端盖平面又不可能保证与轴线垂直(这与制造精度、装配质量、使用时间有关）。因此，主密封环旋转一周，就要摆动一次。这样密封流体就有可能进入端面造成泄漏，特别是在焦化等含有固体颗粒的介质工况，更可能产生固体颗粒进入密封端面的情况 ，造成密封早期损坏。而标准C型密封采用静止的补偿元件一金属波纹管 ，其密封端盖所支撑的主密封环 ，不受高速旋转离心力的影响，并可以克服轴与密封端盖倾斜和偏心的问题，保证主密封环与副密封环端面在运转中始终紧密贴合，达到比较完美的工作状况。C型静止式金属波纹管密封凭借这些优点被选定为标准型。

3. 标准B型密封旋转式波纹管常常更易于振动，因在装置中常配有阻尼器或其他元件以控制振动。

三、密封配置（seal arrangement)

① 配置1(Arrangement 1)。每套集装式密封中只有一对密封端面。见图A-17。

② 配置2(Ammgemem 2)。每套集装式密封中有两对密封端面，且两对密封端面之间的压力低于被密封介质的压力。见图A-18。

注：此配置的外部密封称为抑制密封。

③ 配置3(Arrangement 3)。每套集装式密封中有两对密封端面, 且两对密封端面之间的压力高于被密封介质的压力。见图A-19

注：1. 配置2的密封结构和配置3的密封结构之间的根本差别在于，前者是稀释内部密封漏介质的缓冲流体向大侧泄漏 ，而后者只有隔离流体的泄漏。

2. 在配置2的密封结构中，内部密封可以是传统的接触湿式密封CW或非接触干式密封NC。

△内部密封采用配置1密封所持有的冲洗方案。

△ 若内部密封采用传统的接触式湿式密封CW，抑制密封腔中是缓冲液体。

△若内部密封采用非接触式密封NC，抑制密封腔中可配置或不配置缓冲气体。

四、密封排列 （seal orientations)

在配置2和配置3中密封有3种排列方式。

① 面对背（face-to-back)。该双端面密封中，两个补偿元件间装有一个副密封环，而两个副密封环之间装有一组补偿元件。见图 A-20。

② 背对背（back-to-back)。该双端面密封中，两组补偿元件均安装在两个副密封环之间。见图 A-21。

③ 面对面 (face-to-face)。该双端面密封中，两个副密封环安装在两组补偿元件之间。见图A-22。

五、API 682密封系统配置代号及结构树状图（见图A-23)