机械密封失效分析与故障分析

youhe1205

1。腐蚀失效
) X; @! h$ S5 _  L    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 C0 w' T+ W/ X& m( t! M0 }6 B1 p% t8 r（1）表面腐蚀
" c* D! F% m0 r6 t5 @    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
2 y- d$ C& [! C+ G1 o8 V+ l) w    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。
8 |7 w: x, |) m# y+ v) K（3）晶间腐蚀
    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。
/ B9 k% O2 [  y8 Z: P（4）应力腐蚀破裂
! b5 b" N  R' w- [0 }" x  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。
, o- g- z2 h- m" z* j+ ?+ C! n（5）缝隙腐蚀
# Y1 B2 B( I/ _, ?) D  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
（1）热裂
2 k% }! N) s- M0 ?9 I3 w/ 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。
（2）发泡、炭化
  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。
（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。
3 J, C& y+ |0 m0 x  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
. I" ^" c- D9 }2 c4 q  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
* _1 h8 g- i5 M5 i- e0 B( b  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。
  a.动、静环接触表面不平，安装时有碰伤、损坏。
" f. r7 S( e: f, o" X8 {6 g  b.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。
2 |6 d9 L" |/ O6 T  c.动、静环表面有异物夹入。
  d.动、静环V形密封圈方向装反，或安装时反边。
  e.紧定螺钉未拧紧，弹簧座后退。
  f.轴套处泄漏，密封圈未装或压紧不够。
8 x$ C; ?7 U0 w6 T  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 U7 X) c* n/ A. L- ]  h.静环压紧不均匀。
2 v1 O- M' Q% t7 r' g- N0 g（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
  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。
9 f  R/ f5 z8 [) A4 h; `4 X; q  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。
) k9 _$ Y8 G4 u  d.摩擦副夹入颗粒杂质。
4 p. d; S. j& V5 a  e.弹簧比压过小。
5 x4 |& K) R4 \/ q  f.密封圈选材不正确，溶胀失效。
  g.V形密封圈装反。
$ J8 Y. x" |! Q5 u: K  p  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。
; d3 j* P* q( X* q/ [* R  j.大弹簧旋向不对。
  k.转轴振动。
- G0 ?! J. p+ `' ~  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。
  g' Y: F8 ]/ X  n.端面比压过大，动环表面龟裂。
5 L& W' a. L2 a6 Y8 F  o.静环浮动性差。
  p.辅助装置有问题。
+ v$ ^# s8 r2 _8 m+ p  C7 g4.突发性泄漏
1 p$ B, I( K+ N5 Z/ N* @; B3 B  由于以下原因，泵密封会出现突然的泄漏。
) c/ ?' m3 {& T2 u（1）泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。
（2）弹簧断裂。
（3）防转销脱落或传动销断裂而失去作用。
% Z: _: P7 ]" x+ k（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。
6 }* }7 L6 ^( U; r- f3 R（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
( P3 @. a  F- Q  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