機(jī)械密封的故障現(xiàn)象、失效及措施

更新時(shí)間：2023-07-25 點(diǎn)擊次數(shù)：520

在煉油廠和化工廠的機(jī)泵故障中，軸封的故障較多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，離心泵的軸封故障約占50%，軸承故障約占30%。

（1）機(jī)械密封的故障現(xiàn)象及其原因

故障現(xiàn)象

■泄漏量太大或不正常泄漏；

■功率上升；

■過(guò)熱、冒煙、發(fā)聲；

■不正常振動(dòng)；

■大量析出磨損生成物。

原因

◆機(jī)械密封本身不好。

◆機(jī)械密封選用不當(dāng)、適應(yīng)性差。

◆運(yùn)轉(zhuǎn)條件和操作管理不好。

◆輔助裝置欠佳。

（2）密封失效及其表現(xiàn)形式

?當(dāng)被密封的介質(zhì)通過(guò)密封部件并造成下列情況之一，則認(rèn)為密封失效：

?從密封系統(tǒng)中泄漏出大量介質(zhì)；

?密封系統(tǒng)的壓力大幅度降低；

?封液大量進(jìn)入密封系統(tǒng)（如雙端面機(jī)械密封）。

機(jī)械密封失效外部特征

①密封持續(xù)泄漏；

②密封泄漏和密封環(huán)結(jié)冰；

③密封在工作時(shí)發(fā)出爆鳴聲；

④密封工作時(shí)產(chǎn)生尖叫；

⑤石墨粉聚集在密封面的外側(cè)；

⑥密封壽命短。

密封失效的具體表現(xiàn)形式

對(duì)失效的機(jī)械密封進(jìn)行拆卸、解體時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)密封失效的形式多種多樣，常見(jiàn)的有機(jī)械損壞、腐蝕損壞和熱損壞。

①機(jī)械損壞

機(jī)械損壞的主要形式是磨損，其中包括其它由于機(jī)械強(qiáng)度不夠的各種形式損壞。

（a）磨損損壞

（b）沖蝕和汽蝕損壞

密封流體對(duì)密封元件會(huì)造成沖蝕磨損。原因：在高壓蓋（約30大氣壓以上）重負(fù)荷密封中出現(xiàn)，高壓差會(huì)使密封面翹起造成流體對(duì)密封面沖蝕。在特別高的周速下出現(xiàn)泄漏也會(huì)將密封面的結(jié)合材料（軟環(huán)）沖刷掉。

（c）軸套磨損

由于O形圈與軸套之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生軸套磨損。原因：機(jī)加工誤差、軸向竄動(dòng)以及環(huán)座傾斜所致。另外，因介質(zhì)內(nèi)的固體顆粒（或其它固體顆粒）嵌入O形圈而致使軸套磨損及O形圈損壞。

（d）O形圈阻塞

O形圈阻塞：因產(chǎn)品側(cè)密封空間內(nèi)固體顆粒（尤其是纖維物質(zhì)）的積聚而使O形圈阻塞。另外，因介質(zhì)閃蒸逸出物在大氣側(cè)的緩慢沉積而使密封面不能保持緊密接觸。

（e）摩擦扭矩所致?lián)p壞

傳動(dòng)螺釘與傳動(dòng)套之間的磨損，一般發(fā)生在頻繁開(kāi)停工況下，致使彈性元件失去彈性補(bǔ)償作用甚至密封面不能緊密貼合而失效。

（f）金屬波紋管開(kāi)裂

因劇烈振動(dòng)及干運(yùn)轉(zhuǎn)而造成金屬波紋管在焊接處開(kāi)裂，撥叉?zhèn)鲃?dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)避免。

②腐蝕磨損

機(jī)械密封因腐蝕引起的失效為數(shù)不少，而構(gòu)成腐蝕的原因錯(cuò)綜復(fù)雜

（a）表面腐蝕：腐蝕為發(fā)生在零件接觸介質(zhì)表面的均勻腐蝕。表現(xiàn)為零件的重量減輕，失去強(qiáng)度，降低硬度，甚至?xí)勘桓g掉。

（c）晶間腐蝕：一般發(fā)生在銅焊碳化鎢環(huán)的支承材料，進(jìn)發(fā)生在金屬的晶界面上。其重量腐蝕率很小，但能深深地腐蝕到金屬的內(nèi)部，且易因缺口效應(yīng)而引起切斷損壞。

（d）應(yīng)力腐蝕：應(yīng)力腐蝕是金屬材料在腐蝕介質(zhì)和應(yīng)力的共同作用下，產(chǎn)生裂紋或發(fā)生斷裂的觀象。金屬焊接波紋管、彈簧、傳動(dòng)套的傳動(dòng)耳環(huán)等機(jī)械密封構(gòu)件最易因產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕而失效。

（e）縫隙腐蝕：機(jī)械密封動(dòng)環(huán)密封面內(nèi)孔處由于窄縫這沉積而產(chǎn)生的縫隙腐蝕情況，是一種濃差電池腐蝕。一般產(chǎn)生在兩個(gè)零件靠近的狹窄縫隙部位（如動(dòng)環(huán)與軸套縫隙內(nèi)）。

（f）電池腐蝕：機(jī)械密封的密封環(huán)銀焊料與鉻鋼之間電位差產(chǎn)生的電池腐蝕情況，是由于兩種金屬在電介質(zhì)中有電位差而產(chǎn)生電池作用。措施：應(yīng)盡量避免使用有電位差的兩種金屬組合使用的結(jié)構(gòu)。

③熱損傷損壞

機(jī)械密封件因過(guò)熱而導(dǎo)致的失效，即為熱損傷失效，最常見(jiàn)的熱損傷失效有端面熱變形、熱裂、泡疤、碳化，彈性元件的失彈，橡膠件的老化、變形、龜裂等。

機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容講解到此結(jié)束，歡迎各位進(jìn)行補(bǔ)充。

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