機械密封的失效原因分析

點擊:發布(bu)日期:2022/6/29
 泵用機械(xiè)密封種類繁多(duo),型号各異,但洩(xie)漏點主要有五(wǔ)處:
(l)軸套與軸間(jiān)的密封;(2)動環與(yu)軸套間的密封(fēng);(3)動、靜環間密封(feng);(4)對靜環與靜環(huan)座間的密封;(5)密(mi)封端蓋與泵體(ti)間的密封。
1.安裝(zhuāng)靜試時洩漏
機(ji)械密封安裝調(diao)試好後,一般要(yao)進行靜試,觀察(chá)洩漏量✊。如洩漏(lou)🏃🏻‍♂️量較小,多為動(dong)環或靜環密封(fēng)圈存在問題;洩(xiè)漏量較大時,則(zé)表明動、靜環摩(mo)擦副間存在問(wen)題。在初步觀察(cha)洩漏量、判斷洩(xiè)漏部位的基礎(chu)上,再手動盤車(che)觀察,若洩漏量(liàng)無明顯變化則(zé)靜、動環🌍密封圈(quan)有問題;如盤車(che)時🌍洩漏量有明(míng)顯變化則可斷(duan)定是動、靜環摩(mo)擦副存在問題(ti);如洩漏介質沿(yán)軸向噴射,則動(dong)環密封圈存在(zai)問題居多,洩漏(lou)介質向四周噴(pen)射或從水冷卻(que)孔中漏出,則多(duō)為🚩靜環密封🔆圈(quān)失效。此外,洩漏(lou)通道也可同時(shí)存在,但一般有(yǒu)主次區别,隻要(yao)觀察細緻,熟悉(xī)結構,一定能正(zheng)确判斷。
2.試運轉(zhuan)時出現的洩漏(lòu)。泵用機械密封(feng)經過靜試後㊙️,運(yùn)轉時高速旋轉(zhuan)産生的離心力(lì),會抑制介質的(de)洩漏。因🌏此,試運(yùn)轉🐪時機械密封(feng)洩漏在排除軸(zhou)間及端蓋密封(feng)失效後,基本上(shàng)都是由于動、靜(jìng)環摩擦副受破(po)壞所緻。引起摩(mo)擦副密封失效(xiao)的因素主要有(you):
(l)操作中,因抽空(kōng)、氣蝕、憋壓等異(yi)常現象,引起較(jiào)大的軸向力,使(shǐ)🈲動、靜環接觸面(miàn)分離;(2)對安裝機(ji)械密封時壓縮(suō)量過大,導緻摩(mó)擦副㊙️端面嚴重(zhong)磨損、擦傷;(3)動環(huan)密封圈過緊,彈(dàn)簧無法調整動(dòng)環的軸🈚向浮動(dòng)量;(4)靜環密封圈(quan)過松,當動環軸(zhou)向浮‼️動時,靜環(huán)脫離靜環座;(5)工(gong)作介質中有顆(ke)粒狀🏃物質,運轉(zhuan)中💃🏻進人摩擦副(fù),探傷動、靜環密(mi)封端面;(6)設計選(xuan)型有誤,密封端(duān)面比壓偏低或(huo)密封材質冷縮(suō)性較大等。上述(shu)現象在試運轉(zhuan)中經常出現,有(yǒu)✏️時可以通過适(shi)當👄調整靜環座(zuò)等予以消除,但(dan)多數需要重新(xin)拆裝,更換密封(feng)。
由于兩密封端(duān)面失去潤滑膜(mo)而造成的失效(xiao):
a)因端面密封載(zǎi)荷的存在,在密(mi)封腔缺乏液體(ti)時啟動泵🥰而發(fa)生幹摩擦;b)介質(zhi)的低于飽和蒸(zhēng)汽壓力,使得端(duan)面液膜發生閃(shan)蒸,喪失潤滑;c)如(rú)介質為易揮發(fa)性産品,在機械(xiè)密封冷卻系統(tong)出現結垢或阻(zu)塞時🧡,由于端面(mian)摩擦及旋🌈轉元(yuan)件攪拌液體産(chan)🈲生熱量而使介(jiè)質的飽和蒸汽(qi)壓上升,也造成(cheng)介❤️質壓力低于(yú)其飽和蒸汽壓(yā)的狀況。
由于腐(fu)蝕而引起的機(ji)械密封失效:
a)密(mi)封面點蝕,甚至(zhi)穿透。b)由于碳化(hua)鎢環與不鏽鋼(gang)座🌈等🧑🏾‍🤝‍🧑🏼焊接,使用(yong)中不鏽鋼座易(yi)産生晶間腐蝕(shí);c)焊接金屬波㊙️紋(wen)管、彈簧等在應(yīng)力與介質腐蝕(shí)的共同作用下(xia)易發🚶‍♀️生破裂。
由(yóu)于高溫效應而(ér)産生的機械密(mì)封失效:
a)熱裂是(shì)高溫油泵,如油(you)渣泵、回煉油泵(beng)、常減壓塔底泵(bèng)等最常見的失(shi)效現象。在密封(fēng)面處由于幹摩(mó)擦、冷卻水突然(ran)中斷,雜質進入(ru)密封面、抽空等(deng)情況下,都會導(dǎo)🔞緻環面☁️出現徑(jìng)向裂紋;b)石墨炭(tan)📧化是使用碳—石(shi)墨環時密封失(shi)效的主要原因(yīn)之一。由于在使(shǐ)用中,如果石墨(mo)🍓環一旦超過許(xu)用溫度(一般在(zai)-105~250℃)時,其表面會析(xi)出樹脂,摩擦面(miàn)附近樹脂會發(fā)生炭化,當有💰粘(zhan)結劑時,會發泡(pao)軟化,使密封面(mian)洩漏增加,密封(feng)失🥵效;c)輔助密封(feng)件(如氟橡膠、乙(yi)丙橡膠、全橡膠(jiao))在超過許用溫(wēn)度後,将會迅速(su)老化、龜裂、變硬(yìng)失彈。
現在所使(shǐ)用的柔性石墨(mo)耐高溫、耐腐蝕(shí)性較好,但其🔞回(hui)彈性差。而且易(yì)脆裂,安裝時容(róng)易損壞。
由于密(mì)封端面的磨損(sun)而造成的密封(fēng)失效:
a)摩擦副所(suo)用的材料耐磨(mó)性差、摩擦系數(shu)大、端面比壓❗(包(bao)括彈簧比壓)過(guò)大等,都會縮短(duan)機械密封的使(shi)✂️用壽命。對常用(yong)的材料,按耐磨(mó)性排列的次序(xu)為:碳化矽—碳石(shí)墨、硬質合金—碳(tan)石墨、陶瓷—碳石(shi)墨、噴塗陶♍瓷——碳(tan)石墨、氮化矽陶(táo)瓷——碳石墨、高速(su)鋼——碳石墨、堆焊(hàn)硬質合金——碳石(shi)墨。b)對于含有固(gù)體顆粒介質,密(mi)封面📱進入固體(tǐ)顆粒是導緻使(shi)密封失效的主(zhǔ)要原因。固體顆(kē)粒進入摩擦副(fu)端面起研磨劑(jì)作用,使密封發(fā)生劇烈磨損而(ér)失效。密封面合(hé)理的間隙✉️,以及(jí)機械密封的平(ping)衡程度,還有密(mì)封端👅面液膜的(de)閃蒸等都❤️是造(zào)成端面打開而(er)使固體顆粒進(jin)入的主要原因(yīn)。c)機械密封的平(píng)衡程度β也影響(xiang)着密封的磨損(sun)。一般情況下,平(píng)衡程度β=75%左右最(zuì)适宜💃🏻。β<75%,磨損量雖(sui)然降低,但洩漏(lòu)增加,密封面打(dǎ)開的可能性📐增(zeng)大。對于高負荷(hé)(高PV值)的機械密(mi)封,由于端面摩(mo)擦熱較大,β一般(ban)取65%~70%為🤞宜,對低沸(fei)點的烴類介質(zhi)等,由于溫度對(duì)介質氣化較敏(min)感,為減少摩擦(cā)熱的😘影響,β取80%~85%為(wei)好。
因安裝、運轉(zhuan)或設備本身所(suǒ)産生的誤差而(er)造成機械密封(fēng)洩漏:
a)由于安裝(zhuāng)不良,造成機械(xie)密封洩漏。主要(yao)表現在以🈲下🔆幾(jǐ)方面:1)動、靜環接(jie)觸表面不平,安(ān)裝時碰傷、損壞(huai);2)動、靜💋環密⭕封圈(quān)尺寸有誤、損壞(huai)或未被壓緊;3)動(dòng)、靜環表面有異(yì)物;4)動、靜環V型密(mì)封圈方向裝☀️反(fǎn),或安裝時反邊(biān);5)軸套處洩漏,密(mi)封圈未裝或壓(ya)緊力不夠;6)彈簧(huáng)力不均勻,單彈(dàn)簧不垂直,多彈(dàn)簧長短不一;7)密(mi)封腔端面與軸(zhou)垂直⁉️度不夠;8)軸(zhóu)套上密封圈活(huo)動處有腐蝕點(dian)。
b)設備在運轉中(zhong),機械密封發生(sheng)洩漏的原因主(zhǔ)要有:1)泵葉🧡輪軸(zhóu)向竄動量超過(guo)标準,轉軸發生(sheng)周期性振🧡動及(jí)工藝✊操作不穩(wen)定,密封腔内壓(ya)力經常變化等(děng)均會導🐕緻密封(fēng)周期性洩漏;2)摩(mó)擦副損♻️傷或變(bian)形而不能跑合(hé)引起洩漏;3)密封(fēng)圈材料選擇不(bu)當,溶脹失彈;4)大(da)彈簧轉向不對(duì);5)設備運轉時振(zhen)動太大;6)動、靜環(huan)☂️與軸套間形成(cheng)水垢使彈簧失(shī)彈而不能補償(chang)☎️密封面的磨損(sun);7)密封環發生龜(gui)裂等。
c)泵在停一(yi)段時間後再啟(qǐ)動時發生洩漏(lou),這主要是因為(wei)摩擦副附近介(jiè)質的凝固、結晶(jing),摩擦副上有水(shui)垢、彈❓簧腐蝕、阻(zu)塞而失彈。

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