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機(jī)械密封的故障現(xiàn)象、失效及措施

來源：上海茂碩機(jī)械設(shè)備有限公司   2023年07月25日 10:41  

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；
■過熱、冒煙、發(fā)聲；
■不正常振動；
■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
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（b）沖蝕和汽蝕損壞
密封流體對密封元件會造成沖蝕磨損。原因：在高壓蓋（約30大氣壓以上）重負(fù)荷密封中出現(xiàn)，高壓差會使密封面翹起造成流體對密封面沖蝕。在特別高的周速下出現(xiàn)泄漏也會將密封面的結(jié)合材料（軟環(huán)）沖刷掉。
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（c） 軸套磨損
由于O形圈與軸套之間有相對運(yùn)動而產(chǎn)生軸套磨損。原因：機(jī)加工誤差、軸向竄動以及環(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。
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（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。
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（e）摩擦扭矩所致?lián)p壞
傳動螺釘與傳動套之間的磨損，一般發(fā)生在頻繁開停工況下，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。
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（f） 金屬波紋管開裂
因劇烈振動及干運(yùn)轉(zhuǎn)而造成金屬波紋管在焊接處開裂，撥叉?zhèn)鲃咏Y(jié)構(gòu)來避免。
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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。
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（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。
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（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、傳動套的傳動耳環(huán)等機(jī)械密封構(gòu)件最易因產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕而失效。
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（e）縫隙腐蝕：機(jī)械密封動環(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)生在兩個零件靠近的狹窄縫隙部位（如動環(huán)與軸套縫隙內(nèi)）。
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（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)械密封件因過熱而導(dǎo)致的失效，即為熱損傷失效，最常見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。
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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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