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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
- J. b. t3 Z5 O: ?8 G    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。2 S: y* [  y; D/ V
(1)表面腐蚀# U4 }7 N) x' P) U6 A" ?; C* 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。- X4 T9 J; l4 l* Y8 P$ }! [  Y
(2)点腐蚀
; ^2 ], h% K/ ?3 a6 n1 |4 ~    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。
! H& \& x! s- {" h) r(3)晶间腐蚀- w! a2 F- d2 t% G( z9 l& \
    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 L8 x7 J+ v( J
(4)应力腐蚀破裂
9 @4 x$ k. p* P, j  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。
: c2 W1 V0 v0 }% l: o! @(5)缝隙腐蚀; s$ ]8 f3 A7 l' ?
  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。
; g0 ]' d6 [5 q! a, w) I(6)电化学腐蚀
2 {( Q. z) b- \0 ?0 I  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。
3 |( z" P' B) c( [8 D2。热损失效
- v7 b) F4 ]3 Y7 d(1)热裂+ l* R) I% T' @1 e
  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。+ l2 K4 _' v2 T9 W) X5 n
(2)发泡、炭化
" W( r* F! ?& \: {* 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。- t0 L8 ?$ Q  y4 g6 ~' V
(3)老化、龟裂、溶胀
) P- {$ u! v' @8 c* H* w  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。
  v1 ~( s! V( A8 O) H+ J  y  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 C' y0 J1 H' \# o
3。磨损失效
/ T+ v# X) x7 x! B; W  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 m) [3 ~) u& Y, [* [8 \$ d4。安装、运转等引起的故障分析4 T' h2 Z$ R/ T9 u5 R4 l
(1)加水或静压试验时发生泄漏1 d2 [3 F, K6 @0 m& s0 Y% p' d' v
  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。
# P" Q. r4 m! Z9 L" U6 }! X  V  a.动、静环接触表面不平,安装时有碰伤、损坏。
. @' K8 \+ P4 l/ `9 k! @1 E  d. x  b.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。9 z+ K; R2 A) X4 Y
  c.动、静环表面有异物夹入。
/ }# S$ Q4 p5 ~& f  m9 m- Q  d.动、静环V形密封圈方向装反,或安装时反边。
' v( Q* M1 {9 D: i  e.紧定螺钉未拧紧,弹簧座后退。
% d% k5 |7 t0 X# F0 q  f.轴套处泄漏,密封圈未装或压紧不够。- ^6 b; O' W, l# ]2 ^; R6 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。/ o3 M2 T5 M1 p& c+ L
  h.静环压紧不均匀。
1 I; p& s% g+ l% f* k(2)由安装、运转等引起的周期性泄漏0 r1 Y- D9 c- A9 P* v2 P
  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。. t. M8 R9 E* c4 U! b& T
(3)经常性泄漏
# i  h; {9 W( I+ Z" _  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。) j  S% p) c0 c
  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。
; s7 D) P$ J8 E  c.摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏。6 E5 T- E( B6 ^0 N9 W% Z' s
  d.摩擦副夹入颗粒杂质。4 K9 {$ A: G5 }
  e.弹簧比压过小。+ x% V3 G  W2 o& O7 [/ X' c
  f.密封圈选材不正确,溶胀失效。
1 @0 @& h1 B0 E' k8 t  g.V形密封圈装反。) X. O( |) x# J  M5 o
  h.动、静环密封面对轴线不垂直度误差过大。
1 J' F, B4 Y+ ]+ U6 b+ N  i。密封圈压紧后,传动销、防转销顶住零件。
, f( Q, T, Q4 J+ L8 E  j.大弹簧旋向不对。6 J+ f& e' }* A4 Q4 U" h6 @6 T
  k.转轴振动。
9 q, e0 u" r' {+ L6 X  l.动、静环与轴套间形成水垢不能补偿磨损位移。6 m4 O* T7 c; Z
  m.安装密封圈处轴套部位有沟槽或凹坑腐蚀。
( T' Y2 J% ?; W$ Z5 d  n.端面比压过大,动环表面龟裂。
; I- U9 {+ K- K  o.静环浮动性差。
" F. n1 P2 I, i  p.辅助装置有问题。
- u9 F, w' O3 K4.突发性泄漏
9 o  H, t9 ]# S' \5 O  由于以下原因,泵密封会出现突然的泄漏。! w- {- Q+ Y8 m* Z
(1)泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。
! T  c; B2 P$ Z(2)弹簧断裂。7 ?! i" J  P5 \' f# b- n4 d  ?
(3)防转销脱落或传动销断裂而失去作用。7 K5 l- e' X- ?8 \3 A' I, p5 B
(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 n: u) j. I- f' ]/ U1 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。4 A- R2 D' f3 f
5.停泵一段时间再开支时发生泄漏9 a# O: i! X. i
  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。
发表于 2010-2-7 10:23:05 | 显示全部楼层
好资料,顶一下
发表于 2010-3-28 19:54:58 | 显示全部楼层
好经验,我也顶一下。
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。
发表于 2010-5-1 10:52:35 | 显示全部楼层
很全面的总结
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
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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