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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
1 l- w# P4 M3 f4 b8 R    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。: @- \1 q# [0 E3 B
(1)表面腐蚀
4 A8 B" ?. o, \' s; g    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。% S/ K4 o, f( m+ f$ y( y7 n; L
(2)点腐蚀
5 H7 s: W& [" T  A! l" |" T' \    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。
0 T1 \' m# z' z2 w% S& I(3)晶间腐蚀
6 @* O$ B3 a6 g! a8 |    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。+ l9 J& d& C6 }1 u6 D2 _% H& |7 _
(4)应力腐蚀破裂1 X5 V5 ]9 `/ H, c) u" p  b3 o
  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。, J! `3 _8 [( m! M2 v" L% S
(5)缝隙腐蚀2 m  W' n% p- w" {$ F
  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。: u! r& X" v2 f# Z" e
(6)电化学腐蚀
# |) k4 ?& L" x7 Z  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。
/ m1 j% @, j& [' W! U2。热损失效
! |6 d& Y) h% z+ T  O# I(1)热裂
; V; h) p4 o6 |  E/ _7 G  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。1 V8 p2 W$ `* }2 I5 }$ y- W
(2)发泡、炭化
2 I2 m4 {- U% u+ B6 B  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。
7 N* N% e' h8 Y2 t! [(3)老化、龟裂、溶胀
0 X, O. B4 B9 K8 `  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。- U+ `4 ^6 p7 u, o% b% L7 E
  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。
( d. d# m& u3 F0 g1 e* q" j% C) d3。磨损失效
3 O; K5 y+ Z, F' N8 b/ z8 r5 j  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。9 w9 Y" W3 b) G  x; H
4。安装、运转等引起的故障分析
6 A. B" n3 f) S% G. U$ |' D) F3 `(1)加水或静压试验时发生泄漏8 k+ @; s, s2 z; ^, u
  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。5 u% n& H0 j8 V& G5 a
  a.动、静环接触表面不平,安装时有碰伤、损坏。9 }; L# S6 V/ q% d% F& s
  b.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。$ q# i1 b; g" B( I0 T& k
  c.动、静环表面有异物夹入。
. I1 Q  X: A9 n% S; G9 f0 d  q  d.动、静环V形密封圈方向装反,或安装时反边。  R$ ]: r/ z0 m( r, l
  e.紧定螺钉未拧紧,弹簧座后退。* g% {4 `/ o7 a) I
  f.轴套处泄漏,密封圈未装或压紧不够。
7 c& t+ J/ g! w: ^+ Q! y  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。
" [. y% ^* i1 U# p; `  h.静环压紧不均匀。
* t- r1 v7 ~( Y  O) Q(2)由安装、运转等引起的周期性泄漏" F5 N1 |: V" T+ M/ v; K; n' B* A
  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。
) F  u9 ]* s, Q: h' m(3)经常性泄漏
' o5 [5 ?5 x7 O: O' f  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。
) [; x! m! f  a  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。6 E+ G. z. f) c6 y$ ~4 }8 O
  c.摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏。' _! x2 s8 X  C6 W  E( t
  d.摩擦副夹入颗粒杂质。
1 x! J, ^9 g5 y# U* s# X/ j  D  e.弹簧比压过小。2 Y- b. e4 Q3 [* Z
  f.密封圈选材不正确,溶胀失效。
. u) v, p+ B7 M7 d  g.V形密封圈装反。
5 \3 M& {- R4 d# q3 h  h.动、静环密封面对轴线不垂直度误差过大。
" x  t0 }7 ^0 y1 `7 A( n  i。密封圈压紧后,传动销、防转销顶住零件。
5 x# M4 K7 Z1 T8 `  j.大弹簧旋向不对。
+ j; T/ E# Q, g3 N/ }' k% l  k.转轴振动。
* e  P& |5 b3 o; C  @+ ?  l.动、静环与轴套间形成水垢不能补偿磨损位移。
* N" \( G/ x1 `  m.安装密封圈处轴套部位有沟槽或凹坑腐蚀。" D5 x; Q$ q7 V/ J
  n.端面比压过大,动环表面龟裂。0 H+ C" d1 V- H0 @4 K/ H
  o.静环浮动性差。/ W4 Q1 i$ G7 @3 F3 ^% {
  p.辅助装置有问题。
8 I2 H  C8 N0 e' d9 ^. w! V: ~% S4.突发性泄漏
  `4 I) ~( F1 [0 }. }8 R  由于以下原因,泵密封会出现突然的泄漏。* ]; u5 h/ O* M" ^3 ?
(1)泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。
: u# R8 G+ Z- X5 S6 P/ T(2)弹簧断裂。
$ G9 c( t9 G/ w' f& s' s(3)防转销脱落或传动销断裂而失去作用。
( i- I7 m- Q; D1 m8 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。( @, [$ V) E0 }6 E. x. [
(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 y* ^. Q' b* ?9 D
5.停泵一段时间再开支时发生泄漏% \- h( W% o. R  g
  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。
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发表于 2010-2-7 10:23:05 | 显示全部楼层
好资料,顶一下
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发表于 2010-3-28 19:54:58 | 显示全部楼层
好经验,我也顶一下。
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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。
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发表于 2010-5-1 10:52:35 | 显示全部楼层
很全面的总结
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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
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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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