機械密封的失效原因分析

點擊:發布(bù)日期:2022/6/29
 泵用機械(xie)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(fēng);(4)對📧靜環與靜環(huan)座間的密封;(5)密(mi)封端蓋與泵體(tǐ)間的密封。
1.安裝(zhuang)靜試時洩漏
機(jī)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(lòu)量較小,多為動(dong)環或靜環密封(fēng)圈存在問題;洩(xie)漏量較大時,則(zé)表明動、靜環摩(mó)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(chē)觀察,若洩漏量(liang)無明顯變化則(zé)靜、動環密封圈(quān)有問題;如盤車(che)時洩漏量有明(míng)😍顯變化則可斷(duàn)定是動、靜環🤟摩(mo)擦副存在問題(tí);如洩漏介質🌏沿(yán)軸向噴射,則動(dong)環密封圈存在(zài)問題居多,洩漏(lou)介質向四🛀周噴(pēn)射或從水冷卻(què)孔中漏出,則多(duo)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(lou)。泵用機械密封(feng)經過靜試後,運(yun)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(yun)轉💃時機械密封(fēng)洩漏在排除軸(zhóu)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(xiào)的因素主要有(yǒu):
(l)操作中,因抽空(kōng)、氣蝕、憋壓等異(yi)常現象,引起較(jiao)大的軸🈲向力💘,使(shǐ)動、靜環接觸面(mian)分離;(2)對安裝機(jī)械密封時壓縮(suo)量過大,導緻摩(mo)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(zhóu)向浮動時,靜環(huan)脫離靜環座;(5)工(gōng)作介質中有顆(ke)粒狀📱物質,運轉(zhuan)中進人摩擦副(fu)🏃🏻,探傷動、靜環密(mì)🎯封端面;(6)設計選(xuǎn)型有誤,密封端(duān)面比壓偏低或(huo)密封材質冷縮(suo)性較大等。上述(shu)現象在試運轉(zhuan)中經常出現,有(you)時可以通過适(shì)當調整靜環座(zuò)等予以消除,但(dàn)多數需要重新(xin)拆裝,更換密封(fēng)。
由于兩密封端(duān)面失去潤滑膜(mó)而造成的失效(xiao):
a)因端面密封載(zai)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(zhì)的低于飽和蒸(zhēng)汽壓力,使得端(duān)面液膜發生閃(shǎn)蒸,喪失潤滑;c)如(rú)介質為易揮發(fa)♊性産品,在機械(xie)密封冷🐉卻系統(tǒng)出現結垢或阻(zǔ)塞時,由于端面(miàn)摩擦及旋轉元(yuán)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(yu)其飽和蒸汽壓(ya)的狀況。
由于腐(fu)蝕而引起的機(jī)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(gāng)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(ying)力😄與介質腐蝕(shi)的共同作用❄️下(xià)易發生破裂。
由(yóu)于高溫效應而(ér)産生的機械密(mi)封失效:
a)熱裂是(shì)高溫油泵,如油(yóu)渣泵、回煉油泵(bèng)、常減壓塔底泵(beng)👣等最🏒常見的失(shī)效現象。在密封(feng)面處由于幹摩(mo)擦、冷卻🙇🏻水突然(ran)中斷,雜質進入(ru)密封面、抽空等(děng)情況下,都會導(dǎo)緻環面出現徑(jing)向裂紋;b)石墨炭(tàn)化是使用碳—石(shí)墨環時密封失(shī)效的主要原🔞因(yin)之一。由🤩于在使(shǐ)用中,如果石墨(mò)環一旦超過🏃🏻許(xu)用溫度(一般在(zài)-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(fēng)失效;c)輔助密封(fēng)件(如氟橡膠、乙(yi)丙橡膠、全橡膠(jiāo))在超過💛許用溫(wen)度後,将會迅速(sù)老化、龜裂、變硬(yìng)失彈。
現在所使(shǐ)用的柔性石墨(mò)耐高溫、耐腐蝕(shi)性較好,但其回(huí)彈👅性差。而且易(yì)脆裂,安裝時容(rong)易損壞。
由于密(mi)封端面的磨損(sǔn)而造成的密封(feng)失效:
a)摩擦副所(suǒ)用的材料耐磨(mo)性差、摩擦系數(shu)大、端面比壓(包(bāo)括彈簧✨比壓)過(guò)大等,都會縮短(duǎn)機械密封的使(shǐ)用壽🈲命。對🔞常用(yòng)的材🍓料,按💃🏻耐磨(mo)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(shí)墨、噴塗陶瓷——碳(tan)石墨🔅、氮化矽陶(tao)瓷——碳石墨、高速(su)鋼——碳🛀🏻石墨、堆焊(hàn)硬質合金——碳石(shí)墨。b)對于含有固(gu)體顆粒介質,密(mì)封面進入固體(ti)顆粒是導緻使(shǐ)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(he)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(ér)使固體顆粒進(jìn)入的主要原因(yīn)🐅。c)機械密封的🚶平(ping)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(suī)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(he)(高PV值)的機械密(mi)❓封,由于端面摩(mó)擦熱較大,β一般(ban)取65%~70%為✊宜,對低沸(fei)點的烴類介質(zhì)等,由🔞于溫度對(dui)介質氣化較敏(min)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻感,為減少摩擦(cā)熱的🤟影響,β取80%~85%為(wéi)好。
因安裝、運轉(zhuan)或設備本身所(suǒ)産生的誤差而(ér)造成機械密🔆封(feng)洩漏:
a)由于安裝(zhuang)不良,造成機械(xiè)密封洩漏。主要(yào)表現在以下幾(ji)方面:1)動、靜環接(jiē)觸表面不平,安(an)裝時碰傷、損壞(huai);2)動、靜環密封圈(quan)尺寸有誤、損壞(huai)或未被壓緊;3)動(dòng)、靜環💋表面有異(yi)物;4)動、靜環V型密(mi)封圈方向裝反(fǎn),或安裝時反邊(bian);5)軸套處洩漏,密(mì)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(dan)簧長短不一;7)密(mì)封腔端面與軸(zhou)垂直🈲度不夠;8)軸(zhou)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(shēng)洩漏的原因主(zhǔ)要有:1)泵葉輪軸(zhou)向竄動量超過(guò)标準,轉軸發生(shēng)周期性振動及(jí)工藝操作🐉不穩(wěn)定,密封腔内壓(yā)力經常變化等(deng)均會導緻密封(feng)周期性洩漏;2)摩(mo)擦副損傷或變(bian)形而不能跑合(he)❄️引起洩漏🔞;3)密封(fēng)圈材料選擇不(bú)當,溶脹失💘彈;4)大(da)彈簧轉📱向不對(duì);5)設備運轉時振(zhèn)動🌏太大;6)動、靜環(huán)與軸套間形成(chéng)水垢使彈簧失(shi)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(lòu),這主要是🐉因為(wei)摩擦副附近介(jie)質的凝固、結晶(jīng),摩擦副上有水(shuǐ)垢、彈簧腐蝕、阻(zu)塞而失彈。
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