机械密封失效分析与故障分析

youhe1205

1。腐蚀失效
    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 S7 i% P+ q0 o- F% e7 |: m8 G（1）表面腐蚀
! W0 @6 w7 ]+ |6 Z# |1 r( ~/ i4 ^    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。
（2）点腐蚀
    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。
（3）晶间腐蚀
+ ]1 m, u6 ]( x. z2 i    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。
' q# P: `5 U/ Z+ v（4）应力腐蚀破裂
, u' O/ |3 ~: N7 ]4 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。
（5）缝隙腐蚀
  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。
（6）电化学腐蚀
  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。
2。热损失效
8 X4 ?) u  f: o7 t" o9 J" _" E（1）热裂
0 b! Y6 ^1 K6 C3 \8 f3 j) 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。
. d8 Q- @  B6 R4 v+ t7 F, y（2）发泡、炭化
3 ~  @. O$ A$ d8 q6 D  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。
1 @4 j* t& a1 m/ w7 r（3）老化、龟裂、溶胀
  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。
0 h1 E! U' N$ l9 _* U  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。
3。磨损失效
  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。
4。安装、运转等引起的故障分析
（1）加水或静压试验时发生泄漏
9 j* Q7 p2 d9 y9 l# [  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。
) E! \/ C$ m* r; |& `1 K  d! j  a.动、静环接触表面不平，安装时有碰伤、损坏。
5 |3 G0 y0 X1 S" X4 }: {$ s# |  b.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。
  c.动、静环表面有异物夹入。
8 [0 r' i4 y. F+ t6 ~- v  d.动、静环V形密封圈方向装反，或安装时反边。
5 F* ^5 t' c7 w) n! M; b  e.紧定螺钉未拧紧，弹簧座后退。
. ~6 ^% y. o" c4 y8 d  f.轴套处泄漏，密封圈未装或压紧不够。
  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 |: D: i; I( ~, C  h.静环压紧不均匀。
（2）由安装、运转等引起的周期性泄漏
  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。
（3）经常性泄漏
& R  o2 @4 g5 R: p3 a8 p  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。
% k/ X) }' p+ K; t1 g" f  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。
  c.摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏。
3 H$ D+ H1 X+ e3 z7 A% x  d.摩擦副夹入颗粒杂质。
  e.弹簧比压过小。
8 n4 M$ X) y/ w% W% N9 c9 o2 V  f.密封圈选材不正确，溶胀失效。
- T6 h# Z8 k- |% O( a  g.V形密封圈装反。
- [6 }7 r& p) H! j0 c! D; _7 X' Y  h.动、静环密封面对轴线不垂直度误差过大。
  i。密封圈压紧后，传动销、防转销顶住零件。
& j7 z5 I+ o) i0 B- J  j.大弹簧旋向不对。
  k.转轴振动。
  l.动、静环与轴套间形成水垢不能补偿磨损位移。
  m.安装密封圈处轴套部位有沟槽或凹坑腐蚀。
* f( l: G2 f+ v$ Z% `  r' h  n.端面比压过大，动环表面龟裂。
  o.静环浮动性差。
, M4 ~8 H* L+ Y9 X, v  p.辅助装置有问题。
4.突发性泄漏
  由于以下原因，泵密封会出现突然的泄漏。
3 d# e" M1 M$ N) R5 B$ E（1）泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。
（2）弹簧断裂。
) \( Y& e) a$ C& N1 V, ^（3）防转销脱落或传动销断裂而失去作用。
（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。
4 k3 A4 T5 t' M0 c（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.停泵一段时间再开支时发生泄漏
9 |1 j: G4 [) A& J$ 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。

tong051

好资料，顶一下。

wangfkyou2010

好资料，顶一下

jjzyj

好经验，我也顶一下。

syx

学习了，比较全面。谢谢楼主。

backcat666

很全面的总结

liqichen2004

学习一下，做个知识储备。谢谢楼主

huguangkun

顶起~~正好是有用的资料