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1。腐蚀失效
& |: N. H5 {/ E n! J9 B$ 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。7 @/ S& p2 u8 [+ E4 f0 r
(1)表面腐蚀
3 q0 a8 `0 M1 [" U2 U* ]% 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。
* P% M" d; A" X1 W0 [(2)点腐蚀
|% k/ U2 w' ?$ T8 k* 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。/ S" v9 i+ P* ~9 o' D7 O* u
(3)晶间腐蚀- d6 V& c: ?) g. _% ^& 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。& ?2 [& \0 r% _
(4)应力腐蚀破裂7 B- r$ i/ y) O0 W; T. V4 G
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/ c0 x0 {. T/ R) x7 v1 `(5)缝隙腐蚀
/ @7 a2 v. G P; l6 W 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。$ k' f0 R3 ]6 \( Z F& \# H
(6)电化学腐蚀: s% n( _" X; J5 \2 v. n
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。
. ]7 |; l0 G% F' H2 P3 ?( W2。热损失效, r3 D3 p1 H: l% Q6 l' c
(1)热裂* c4 G/ J# ]" Y: K+ L6 I0 V$ I, j
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。; h1 S$ E/ O, ]
(2)发泡、炭化8 f# ~/ j' `% I$ [% W
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。" U- l+ H' K: L: K1 |$ a
(3)老化、龟裂、溶胀+ l2 R# t- p& _0 |7 v
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。3 G8 f. m% T% Q( Z
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。* ]* Y5 x0 M& r% \9 g# l
3。磨损失效8 u- i; F! G8 j" a C8 o; `
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。
. _2 v/ U+ @$ C4。安装、运转等引起的故障分析
2 ]4 j2 d: i' H2 |6 g% \+ b9 x2 ~& }(1)加水或静压试验时发生泄漏/ X/ L% i9 u6 E( N
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。
* j& F& X, @ U# u! [) W a.动、静环接触表面不平,安装时有碰伤、损坏。% S Q H( ]3 K' f' @
b.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。) L5 n) A( D3 T1 E2 e/ n# O
c.动、静环表面有异物夹入。
( _! |9 l- Q9 @+ p. c( n" P& P d.动、静环V形密封圈方向装反,或安装时反边。: n8 w8 G! j9 i* T
e.紧定螺钉未拧紧,弹簧座后退。. G3 E( m4 [7 ^5 k" [
f.轴套处泄漏,密封圈未装或压紧不够。8 ^1 U5 T7 N& \( P2 e& y& R; J) m' H
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。5 S* }9 U) v+ u. w b. B) Y7 }' s
h.静环压紧不均匀。/ I) M- w' B" |* ^: r) ]
(2)由安装、运转等引起的周期性泄漏
8 x+ Y1 |# H1 }7 `2 a! h) X 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。4 g8 \" ]# s- g0 t' k: q" K* q
(3)经常性泄漏
- `6 s1 d) O8 X7 }, @2 c 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。* y) J" }: C% A9 |$ J5 c0 M
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。
7 A8 W# V# q8 b7 T+ j& ` ~ c.摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏。6 ]4 k/ ?7 F* U( _
d.摩擦副夹入颗粒杂质。* G' [# `. k( K1 S f, G# e
e.弹簧比压过小。6 k6 V) r2 \+ Y3 d
f.密封圈选材不正确,溶胀失效。; J2 k, f; j1 ~& A( L
g.V形密封圈装反。
- h" t( Q% A* E3 r h.动、静环密封面对轴线不垂直度误差过大。
7 {/ d- d) T: @& g" k- K! T i。密封圈压紧后,传动销、防转销顶住零件。$ |% Z- v& m# d/ B# A
j.大弹簧旋向不对。
+ V! A5 e$ J. U4 n k.转轴振动。8 S& q8 D0 N; v" g
l.动、静环与轴套间形成水垢不能补偿磨损位移。; ` U, r. D! y# r5 t7 o1 J* E
m.安装密封圈处轴套部位有沟槽或凹坑腐蚀。7 g1 {4 D$ b6 _# H+ z% L
n.端面比压过大,动环表面龟裂。1 p% o+ i4 c1 K8 @
o.静环浮动性差。
3 f& B. a" \7 w ]/ [+ E8 T+ a p.辅助装置有问题。
" W1 L( _5 ?6 b( y; C4 F4.突发性泄漏
7 S! d* T( t( r" K( A" ~ 由于以下原因,泵密封会出现突然的泄漏。 J2 C0 C4 a3 O% T4 J7 v7 J5 L. Q
(1)泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。; c0 c0 p$ @( ^3 |6 E" k
(2)弹簧断裂。0 y% `/ T5 F, O% Q6 c
(3)防转销脱落或传动销断裂而失去作用。
1 {& P) W$ F% N: l8 i8 K9 \(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。( L* x0 R3 g0 `4 H% K7 D6 e
(5)由于温度变化,摩擦副周围介质发生冷凝、结晶影响密封。
3 W9 h0 ?8 B9 x8 ]$ O0 b# W5.停泵一段时间再开支时发生泄漏
9 Q% K" a- g9 X6 b9 J) ~6 { 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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