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机械密封失效分析与故障分析

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发表于 2008-6-30 14:49:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
1。腐蚀失效* ]$ `% }4 v) P( p# E0 V  X
    机械密封因腐蚀引起的失效为数不少,常见的腐蚀类型有如下几种。
5 Z+ n0 Q9 B( `% v; Y2 k(1)表面腐蚀
! k3 b. Q; f0 Y9 B% g, ]" X0 x6 b    由于腐蚀介质的侵蚀作用,机械密封件会发生表面腐蚀,严重时也可发生腐蚀穿孔,弹簧件更为明显,采用不锈钢材料,可减轻表面腐蚀。
" G0 |9 K" K' p5 {7 Y3 D; O(2)点腐蚀* ]( W) F0 ~9 P* e5 H
    弹簧套常出现大面积点蚀或区域性点蚀,有的导致穿孔,此类局部腐蚀对密封使用尚不会造成很严重的后果,不过大修时也应予更换。
) o, D1 U" H# S: [8 l9 J(3)晶间腐蚀
- Q, M2 p: |- a    碳化钨环不锈钢环座以铜焊连接,使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀,为克服敏化的影响,不锈钢应进行固溶处理。
9 Y' i8 k! b9 U! ?4 v(4)应力腐蚀破裂! @( _! N# `! m+ e1 x( s1 O" H9 l5 r
  金属焊接波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下,往往会发生断裂,由于弹簧的突然断裂而使密封失效,一般采用加大弹簧丝径加以解决。3 T; z3 r2 [# |, w% i3 Y
(5)缝隙腐蚀( n/ I0 x$ q6 e% y  ]' C
  动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间,O形环与轴套之间,由于间隙内外介质浓度之差而导致缝隙腐蚀,此外陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀,一般在轴套表面喷涂陶瓷,镶环处表面涂以黏结剂以减轻缝隙腐蚀。
; O8 l) }7 ^. A4 G+ r- D(6)电化学腐蚀0 U1 D( z  L) Q, ?8 `6 c
  异种金属在介质中往往引起电化学腐蚀,它使镶环松动,影响密封,一般亦采取在镶接处涂黏结剂的办法予以克服。
$ d/ L, G# z% x5 c: l1 A4 L/ t2。热损失效' q: R: {: H" o0 Q7 d" d
(1)热裂% ^2 U! }2 p! V- @9 z
  如密封面处于干摩擦、冷却突然中断、杂质进入密封面、抽空等,会导致环表面出现径向裂纹,从而使对偶环急剧磨损,密封面泄漏迅速增加。碳化钨环热裂现象较常见。/ y4 K* s( D6 v
(2)发泡、炭化
. e" [" E, x8 I0 N' k  使用中如石墨环超过许用温度,则其表面会析出树脂,摩擦面附近树脂会发生炭化,当有黏结剂时,又会发泡软化,使密封面泄漏量增加,密封失效。
% M+ r! |9 I, [; ^- w(3)老化、龟裂、溶胀
' n2 f8 _4 k; |  橡胶超过许用温度继续使用,将迅速老化、龟裂、变硬失弹。如是有机介质则溶胀失弹,这些均导致密封失效。" z6 n3 T& U. W
  凡因热损引起密封失效,关键在于尽量降低摩擦热,改善散热,使密封面处不发生温度剧变。
2 Y5 u- P/ E. O7 }3。磨损失效
% O# z6 e- H% s0 d5 b( ?  摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因数大、端面比压(包括弹簧比压)过大、密封面进入固体颗粒等均会使密封面磨损过快而引起密封失效。采用平衡型机械密封以减少端面比压及安装中适当减少弹簧压力,有利克服因磨损引起的失效,此外,选用良好的摩擦副材料可以减轻磨损。按耐磨次序材料排列为碳化钨-碳石墨、硬质合金-碳石墨、陶瓷(氧化铝)-碳石墨、喷涂陶瓷-碳石墨、氧化硅陶瓷-碳石墨、高速钢-碳石墨、堆焊硬质合金-碳石墨。
6 S- U* L5 Y7 X/ O1 y7 Y5 `4。安装、运转等引起的故障分析  l2 o+ y# ^9 J# D- o
(1)加水或静压试验时发生泄漏
+ z% f* [) c# D8 ^: x! i  由于安装不良,机械密封加水或静压试验时会发生泄漏。安装不良有下述诸方面。
0 T) ]5 v! A1 Q+ Z  a.动、静环接触表面不平,安装时有碰伤、损坏。, o; k5 o+ y$ U6 e# _4 [' ]3 V
  b.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。1 `( Y+ h8 I; u0 v
  c.动、静环表面有异物夹入。% X9 {4 D, u7 C$ z. f6 [' G' _- P
  d.动、静环V形密封圈方向装反,或安装时反边。
5 @" T; B6 |' q! ?9 n2 [  e.紧定螺钉未拧紧,弹簧座后退。
3 v; W; d* ~% J  f.轴套处泄漏,密封圈未装或压紧不够。) \8 ]' X5 f, J
  g.如用手转动轴泄漏方向性则有如下原因:弹簧力不均匀,单弹簧不垂直,多弹簧长短不一或个数少;密封腔端面与轴垂直不够。' X( Z; i. B, j3 f$ X# T  e
  h.静环压紧不均匀。# Z. o" \  M) W8 y6 J
(2)由安装、运转等引起的周期性泄漏
. {9 R* F/ L/ C0 K+ l3 h  运转中如泵叶轮轴向窜动量超过标准、转轴发生周期性振动及工艺操作不稳定,密封腔内压力经常变化均会导致密封周期性泄漏。
  ~. e  u6 U% V(3)经常性泄漏
/ [5 M# A. q2 H4 W( u" B& y- j  a.动环、静环接触端面变形会引起经常性泄漏。如端面比压过大,摩擦热引起动、静环的热变形;密封零件结构不合理,强度不够产生变形;由于材料加工原因产生的残余变形;安装时零件受力不均等,均是密封端面发生变形的主要原因。
' Z/ h* H5 y; G6 @% U  b.镶装或粘接的动、静环接缝处泄漏造成泵的经常性泄漏,由于镶装工艺不合理引起残余变形、用材不当、过盈量不合要求、黏结剂变质均会引起接缝泄漏。: D# L! \/ b) e; p( D5 V9 c5 ~
  c.摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏。
$ N, o& k. s. S5 c- |; ?6 Z  d.摩擦副夹入颗粒杂质。
) b' w3 }$ j5 _, S  e.弹簧比压过小。
% N" R* y* [/ t# f% j" C: V( ~# J+ o  f.密封圈选材不正确,溶胀失效。
/ \+ i, n8 o! ~" h7 p8 R  g.V形密封圈装反。
# E+ x9 h5 k1 o  h  X% i+ J% P  h.动、静环密封面对轴线不垂直度误差过大。7 ?  \& i, Y( J' Z
  i。密封圈压紧后,传动销、防转销顶住零件。
4 ~, l2 a+ p$ y+ t  J! e  j.大弹簧旋向不对。' j" D# J, c. w3 G2 e3 V9 p
  k.转轴振动。
) M! ^5 x0 E$ x8 W$ N  l.动、静环与轴套间形成水垢不能补偿磨损位移。6 W1 c* E4 D+ }
  m.安装密封圈处轴套部位有沟槽或凹坑腐蚀。
* L+ E% W$ H6 y# K/ `$ a1 [  n.端面比压过大,动环表面龟裂。
2 B3 P: O' F5 R/ L! A& ^7 h8 E( {  o.静环浮动性差。, t! W" F. u( t$ v7 K: l2 z
  p.辅助装置有问题。! y. j* r0 y5 Q) X& i3 X
4.突发性泄漏
* v% L, S7 i4 Y4 [. G7 D! D9 ]  由于以下原因,泵密封会出现突然的泄漏。
! [" U" Q0 k2 a8 G(1)泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。% ?2 d2 N" ~0 M' Q0 L; s. I
(2)弹簧断裂。7 I: x8 L/ q, U" k
(3)防转销脱落或传动销断裂而失去作用。8 U3 `+ U' ^* C" y3 ]2 A' [8 k4 Q
(4)辅助装置有故障使动、静环冷热骤变导致密封面产生变形或裂纹。7 v: C5 U" E8 A- m# ^
(5)由于温度变化,摩擦副周围介质发生冷凝、结晶影响密封。
( X2 p" d4 u: f9 J. o+ l5 ?5.停泵一段时间再开支时发生泄漏
4 A% v( h/ E/ b/ a0 }5 F5 F& C5 S  摩擦副附近介质的凝固、结晶,摩擦副上有水垢;弹簧锈蚀、堵塞而丧失弹性,均可引起泵重新开动时发生泄漏。
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发表于 2009-12-14 15:09:46 | 显示全部楼层
好资料,顶一下。
发表于 2010-2-7 10:23:05 | 显示全部楼层
好资料,顶一下
发表于 2010-3-28 19:54:58 | 显示全部楼层
好经验,我也顶一下。
发表于 2010-4-30 14:36:42 | 显示全部楼层
学习了,比较全面。谢谢楼主。
发表于 2010-5-1 10:52:35 | 显示全部楼层
很全面的总结
发表于 2010-5-3 21:15:11 | 显示全部楼层
学习一下,做个知识储备。谢谢楼主
发表于 2010-5-25 22:51:21 | 显示全部楼层
顶起~~正好是有用的资料
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