机械密封的故障现象、失效及措施

发布者：古莲花池 2023-7-2 23:49

在炼油厂和化工厂的机泵故障中，轴封的故障较多。据统计，离心泵的轴封故障约占50%，轴承故障约占30%。

（1）机械密封的故障现象及其原因

故障现象

■泄漏量太大或不正常泄漏；

■功率上升；

■过热、冒烟、发声；

■不正常振动；

■大量析出磨损生成物。

原因

◆机械密封本身不好。

◆机械密封选用不当、适应性差。

◆运转条件和操作管理不好。

◆辅助装置欠佳。

（2）密封失效及其表现形式

▶当被密封的介质通过密封部件并造成下列情况之一，则认为密封失效：

▶从密封系统中泄漏出大量介质；

▶密封系统的压力大幅度降低；

▶封液大量进入密封系统（如双端面机械密封）。

机械密封失效外部特征

①密封持续泄漏；

②密封泄漏和密封环结冰；

③密封在工作时发出爆鸣声；

④密封工作时产生尖叫；

⑤石墨粉聚集在密封面的外侧；

⑥密封寿命短。

密封失效的具体表现形式

对失效的机械密封进行拆卸、解体时，可以发现密封失效的形式多种多样，常见的有机械损坏、腐蚀损坏和热损坏。

①机械损坏

机械损坏的主要形式是磨损，其中包括其它由于机械强度不够的各种形式损坏。

（a）磨损损坏

（b）冲蚀和汽蚀损坏

密封流体对密封元件会造成冲蚀磨损。原因：在高压盖（约30大气压以上）重负荷密封中出现，高压差会使密封面翘起造成流体对密封面冲蚀。在特别高的周速下出现泄漏也会将密封面的结合材料（软环）冲刷掉。

（c） 轴套磨损

由于O形圈与轴套之间有相对运动而产生轴套磨损。原因：机加工误差、轴向窜动以及环座倾斜所致。另外，因介质内的固体颗粒（或其它固体颗粒）嵌入O形圈而致使轴套磨损及O形圈损坏。

（d）O形圈阻塞

O形圈阻塞：因产品侧密封空间内固体颗粒（尤其是纤维物质）的积聚而使O形圈阻塞。另外，因介质闪蒸逸出物在大气侧的缓慢沉积而使密封面不能保持紧密接触。

（e）摩擦扭矩所致损坏

传动螺钉与传动套之间的磨损，一般发生在频繁开停工况下，致使弹性元件失去弹性补偿作用甚至密封面不能紧密贴合而失效。

（f） 金属波纹管开裂

因剧烈振动及干运转而造成金属波纹管在焊接处开裂，拨叉传动结构来避免。

②腐蚀磨损

机械密封因腐蚀引起的失效为数不少，而构成腐蚀的原因错综复杂

（a）表面腐蚀：腐蚀为发生在零件接触介质表面的均匀腐蚀。表现为零件的重量减轻，失去强度，降低硬度，甚至会全部被腐蚀掉。

（c）晶间腐蚀：一般发生在铜焊碳化钨环的支承材料，进发生在金属的晶界面上。其重量腐蚀率很小，但能深深地腐蚀到金属的内部，且易因缺口效应而引起切断损坏。

（d）应力腐蚀：应力腐蚀是金属材料在腐蚀介质和应力的共同作用下，产生裂纹或发生断裂的观象。金属焊接波纹管、弹簧、传动套的传动耳环等机械密封构件最易因产生应力腐蚀而失效。

（e）缝隙腐蚀：机械密封动环密封面内孔处由于窄缝这沉积而产生的缝隙腐蚀情况，是一种浓差电池腐蚀。一般产生在两个零件靠近的狭窄缝隙部位（如动环与轴套缝隙内）。

（f）电池腐蚀：机械密封的密封环银焊料与铬钢之间电位差产生的电池腐蚀情况，是由于两种金属在电介质中有电位差而产生电池作用。措施：应尽量避免使用有电位差的两种金属组合使用的结构。

③热损伤损坏

机械密封件因过热而导致的失效，即为热损伤失效，最常见的热损伤失效有端面热变形、热裂、泡疤、碳化，弹性元件的失弹，橡胶件的老化、永久变形、龟裂等。


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