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发表于 2024-8-12 18:19:36
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机械密封失效分析与故障分析( M8 D, N- Y: ?) q, t
1.腐蚀失效
3 \4 c/ c6 m& V6 f+ D2 V- {4 L9 a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。
0 F1 Y5 g. T" }( d+ o（1）表面腐蚀& h- K# Y$ o; Y( U7 y! E8 H8 X
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。+ q( ]& Y6 g: ~3 N7 R0 U$ m$ T( }- l
（2）点腐蚀5 w8 H: F* i5 ~/ w, X1 n
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。6 _* Y0 }0 n4 n3 y5 X
（3）晶间腐蚀 d$ n- y- p% i9 z: S5 ?
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。. w3 H; a$ g8 [* ^1 A
（4）应力腐蚀破裂! ^8 t/ r I' e6 Z5 C# V
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。7 E% S& Y% E# D5 O$ K8 l* f: h
（5）缝隙腐蚀
+ C6 Y' Q# W5 W" h7 T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。
: l& n4 f5 Y/ z4 i& V4 }# ^) h（6）电化学腐蚀/ F! d. E! @7 V. ]' u: r) T4 ]7 T6 h# L5 F
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。
. N6 A7 e! r9 ^" e: }/ Z! c2。热损失效
, Q& e4 t! K0 V* n（1）热裂. a' y* g% l( s: U( d
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。
' T+ N5 U' Z! r（2）发泡、炭化
* O6 b) c+ `9 ~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。0 D: q+ r0 s( h) ]
（3）老化、龟裂、溶胀) [6 Y8 ?5 h$ u! M
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。
# r/ P$ t+ w- Y7 l, O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。$ m/ A+ [9 T* ?0 T
3。磨损失效
: {( ^$ k9 E- k5 c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 N; j3 t8 c4 J( n
4。安装、运转等引起的故障分析- W- O/ t7 m$ J; z C( x+ B: G6 u
（1）加水或静压试验时发生泄漏
7 h, z% ^& W$ N k5 @* N% P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。8 V" y/ I( N- m+ S- d/ ^1 y
a.动、静环接触表面不平，安装时有碰伤、损坏。
9 }$ A6 v8 Y, ]( S: [: Kb.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。
* E! `5 ^- P; x# c8 D, fc.动、静环表面有异物夹入。& T( p# P3 l5 C5 }/ _
d.动、静环V形密封圈方向装反，或安装时反边。
Z: D) M* v7 n. ^6 G) X" }6 ee.紧定螺钉未拧紧，弹簧座后退。
* l, s" }) ?, b( `" qf.轴套处泄漏，密封圈未装或压紧不够。6 j5 G/ Z, |( m
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。3 T* b2 \' \/ V* m0 |& {) T1 y
h.静环压紧不均匀。
% C$ v7 i& g/ E3 V" o（2）由安装、运转等引起的周期性泄漏
2 u& b! o! N$ L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。, A: \4 Q# `. {: ~
（3）经常性泄漏
7 w! x! a' N: L3 ja.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。: v5 m/ H5 T8 g ~0 @1 E
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。
. H2 Q O A( h: mc.摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏。7 o. \) F& P+ d: o
d.摩擦副夹入颗粒杂质。
. C6 w$ K+ g9 o- {8 _e.弹簧比压过小。( g1 |2 y8 O6 `2 n" f
f.密封圈选材不正确，溶胀失效。; B" R+ Y* @# |1 ~5 x
g. V形密封圈装反。4 _" M: I8 Q. I
h.动、静环密封面对轴线不垂直度误差过大。5 d% Z9 o0 e% c8 G! {6 H H
i.密封圈压紧后，传动销、防转销顶住零件。
/ V- U; k9 d" q4 f$ H1 Uj.大弹簧旋向不对。; i4 h: r& T) \5 P
k.转轴振动。
' h2 |3 B) m* l( Q9 Dl.动、静环与轴套间形成水垢不能补偿磨损位移。9 d: r$ f% [" C+ K& s1 J; F5 ]
m.安装密封圈处轴套部位有沟槽或凹坑腐蚀。8 J# F. Z$ Z8 `- ?4 s( z) m3 H
n.端面比压过大，动环表面龟裂。
0 ]1 Q V' m5 J% B6 ]o.静环浮动性差。
1 s) R+ z* c7 o7 x, e" Zp.辅助装置有问题。
9 l" b: L2 M B+ ^4.突发性泄漏" a. P9 p$ [2 r5 M8 A" q" P G( \; {
由于以下原因，泵密封会出现突然的泄漏。
0 b0 g, M9 z q（1）泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。
9 G9 E2 Q+ n! B. q5 D（2）弹簧断裂。* C( t- O3 X6 A2 e9 l9 J( l
（3）防转销脱落或传动销断裂而失去作用。
" D% s) L/ ]/ t7 L, N7 W（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。; z: y* c$ K% b. F W# y
（5）由于温度变化，摩擦副周围介质发生冷凝、结晶影响密封。
5 S [& R: q4 E5 n7 [$ |; V5.停泵一段时间再开支时发生泄漏) H* j8 G Q! O) u
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。
; f) V1 p! u+ s+ ~ |
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