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1。腐蚀失效- Y# t* s, n+ }5 f7 m
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。
/ a& P8 r$ ^% D2 @& u- K+ F(1)表面腐蚀
- ]7 F% `3 a' V6 x2 @: E6 p5 j: ^ 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。: r$ y* Q% p. s
(2)点腐蚀8 |# j0 ~' F8 l' d. s; V9 b
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。
7 E% y5 X1 K# X! [8 {, R+ i' X(3)晶间腐蚀. S" [, j4 }- i6 p
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。- ?; `2 _( j* _+ b! p1 X l4 Z: c
(4)应力腐蚀破裂$ p7 J) d" o0 J2 ]; i
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。. h$ ^9 q, K, d
(5)缝隙腐蚀
1 B% v0 f" O8 k# E- {$ X" n 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。+ ?: j- i, M6 Y. E
(6)电化学腐蚀
$ b* [ D1 h0 O) \, j/ B: N4 A+ b! @ 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。 A+ _; U! p0 e& ^
2。热损失效! }8 f: n; I# R% \& [- X
(1)热裂
9 D/ ]! P/ w/ }! @* F6 L 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。' Q1 e4 g8 Q5 ?9 F
(2)发泡、炭化
0 q6 C: `) a' P$ A) E3 @9 ]+ u2 \' t 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。% J; c/ p* i" v m: i
(3)老化、龟裂、溶胀
) t7 c: M& j' m# x6 r* y5 t 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。+ J" U, h! [3 ?% N! W8 U0 m
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。
0 {& k4 P/ J7 R( p# @$ X- u! b$ e3。磨损失效
9 N" {# o2 ~# P3 h: d& V( k, i, _ 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。% @! Y7 o# i- l, u9 F/ _7 X' N# I
4。安装、运转等引起的故障分析) F8 N2 U- l+ V
(1)加水或静压试验时发生泄漏" c! E2 R7 P( {1 A! {( ]' C
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。3 R# N# X% r$ K; L& e
a.动、静环接触表面不平,安装时有碰伤、损坏。; \$ c+ T1 P) I0 `8 H
b.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。
U& G M% |, J" d c.动、静环表面有异物夹入。3 q1 N Y4 L8 {7 h, O t/ c0 V2 O. r
d.动、静环V形密封圈方向装反,或安装时反边。
' x7 E8 b- I' G3 p1 Y e.紧定螺钉未拧紧,弹簧座后退。' s+ D6 ? b0 B% H! Z- _. E! p
f.轴套处泄漏,密封圈未装或压紧不够。
9 w+ J5 z9 A }( I$ {5 P) S5 {' { 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。$ k% {+ t' b3 q, A3 _0 ]
h.静环压紧不均匀。* p& _1 s x* ^& N
(2)由安装、运转等引起的周期性泄漏 j5 e2 o" k" Z! N8 e0 [0 K3 z
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。
' w: K% h4 N1 w( R6 X7 q! j(3)经常性泄漏
( Z* E( Y1 W1 u$ M4 [6 R+ C; o 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。4 i- M1 F- t# Z# ]1 K1 _
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。
8 B+ r$ {5 Q* p: F% A c.摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏。- ^1 f& t& q& b3 W4 n9 Y
d.摩擦副夹入颗粒杂质。
! F S. C l% _ e.弹簧比压过小。
& q+ [! G, v7 }$ { f.密封圈选材不正确,溶胀失效。& P! @5 \1 D" a( V5 l* \& O* o, i
g.V形密封圈装反。! L+ E8 d, I5 R5 D9 ^6 V
h.动、静环密封面对轴线不垂直度误差过大。! u$ l0 L3 x! K0 ~; E
i。密封圈压紧后,传动销、防转销顶住零件。) s1 x: y* `# P3 G8 c* U
j.大弹簧旋向不对。
0 z5 Q: G) a8 u k.转轴振动。
! N8 F( `9 X4 M l.动、静环与轴套间形成水垢不能补偿磨损位移。$ R1 |5 G/ t- w/ C/ P1 F- Q, A4 e
m.安装密封圈处轴套部位有沟槽或凹坑腐蚀。% Q! y* Z& A. f5 o- R A
n.端面比压过大,动环表面龟裂。9 o( ~2 a) p) a- X# r- G2 d
o.静环浮动性差。# U7 v" w/ p& Z# s
p.辅助装置有问题。
N2 I7 e) N4 Z, Z4.突发性泄漏
& L; ^& H$ I4 D. s 由于以下原因,泵密封会出现突然的泄漏。: R: F5 N7 B9 }% Q; L2 b! K: i
(1)泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。 d) V9 F& H4 @- q1 t4 W# A) y
(2)弹簧断裂。
- a" Q( S |( u9 R! H(3)防转销脱落或传动销断裂而失去作用。
- h4 e6 I9 C v: O) \2 z' a(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。3 L2 M- Q; H4 s. p0 E7 S6 H3 \
(5)由于温度变化,摩擦副周围介质发生冷凝、结晶影响密封。
1 I" }$ n2 S: [5.停泵一段时间再开支时发生泄漏
' L" @2 k) w5 c 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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