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1。腐蝕失效
) i x% \6 m+ _' m 機械密封因腐蝕引起的失效為數(shù)不少,常見的腐蝕類型有如下幾種。' B6 }' j8 d( u1 t
(1)表面腐蝕# e/ P, x, Y- e) B- L
由于腐蝕介質的侵蝕作用,機械密封件會發(fā)生表面腐蝕,嚴重時也可發(fā)生腐蝕穿孔,彈簧件更為明顯,采用不銹鋼材料,可減輕表面腐蝕。% y; l' @9 L7 q/ `
(2)點腐蝕
$ c" _0 L1 h& c: p0 t 彈簧套常出現(xiàn)大面積點蝕或區(qū)域性點蝕,有的導致穿孔,此類局部腐蝕對密封使用尚不會造成很嚴重的后果,不過大修時也應予更換。
; F7 I& x; ]. N2 e( n: k(3)晶間腐蝕) b8 U8 q, F, g. K$ N
碳化鎢環(huán)不銹鋼環(huán)座以銅焊連接,使用中不銹鋼座易發(fā)生晶間腐蝕,為克服敏化的影響,不銹鋼應進行固溶處理。5 T( z3 q8 N9 T; N
(4)應力腐蝕破裂7 |* A" @* n5 g) f1 O9 U
金屬焊接波紋管、彈簧等在應力與介質腐蝕的共同作用下,往往會發(fā)生斷裂,由于彈簧的突然斷裂而使密封失效,一般采用加大彈簧絲徑加以解決。, A& |" d0 w, Z! S' d
(5)縫隙腐蝕4 z# X0 }5 E/ C* L' z5 T! |
動環(huán)的內孔與軸套表面之間、螺釘與螺孔之間,O形環(huán)與軸套之間,由于間隙內外介質濃度之差而導致縫隙腐蝕,此外陶瓷鑲環(huán)與金屬環(huán)座間也會發(fā)生縫隙腐蝕,一般在軸套表面噴涂陶瓷,鑲環(huán)處表面涂以黏結劑以減輕縫隙腐蝕。9 _; C" u7 n: K8 w
(6)電化學腐蝕( t6 K+ h W2 k- y& s
異種金屬在介質中往往引起電化學腐蝕,它使鑲環(huán)松動,影響密封,一般亦采取在鑲接處涂黏結劑的辦法予以克服。
% h1 c, G5 ?/ k2 Y1 s1 h3 N0 c2。熱損失效+ ^, H2 v/ `! X- A' D! f' ?' O
(1)熱裂
6 s6 J1 G# F: b- ^6 n 如密封面處于干摩擦、冷卻突然中斷、雜質進入密封面、抽空等,會導致環(huán)表面出現(xiàn)徑向裂紋,從而使對偶環(huán)急劇磨損,密封面泄漏迅速增加。碳化鎢環(huán)熱裂現(xiàn)象較常見。
* \9 w8 ?( l" }6 v4 I& y/ j7 e6 i(2)發(fā)泡、炭化3 Y$ `1 E/ A! K
使用中如石墨環(huán)超過許用溫度,則其表面會析出樹脂,摩擦面附近樹脂會發(fā)生炭化,當有黏結劑時,又會發(fā)泡軟化,使密封面泄漏量增加,密封失效。
) b, I, w6 s6 v5 `(3)老化、龜裂、溶脹, j" Z- Z) i& E+ `) j# j3 s5 r
橡膠超過許用溫度繼續(xù)使用,將迅速老化、龜裂、變硬失彈。如是有機介質則溶脹失彈,這些均導致密封失效。0 I. M! f8 N; O
凡因熱損引起密封失效,關鍵在于盡量降低摩擦熱,改善散熱,使密封面處不發(fā)生溫度劇變。% L ?3 _* g/ K
3。磨損失效
% F! K$ x m/ x | 摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因數(shù)大、端面比壓(包括彈簧比壓)過大、密封面進入固體顆粒等均會使密封面磨損過快而引起密封失效。采用平衡型機械密封以減少端面比壓及安裝中適當減少彈簧壓力,有利克服因磨損引起的失效,此外,選用良好的摩擦副材料可以減輕磨損。按耐磨次序材料排列為碳化鎢-碳石墨、硬質合金-碳石墨、陶瓷(氧化鋁)-碳石墨、噴涂陶瓷-碳石墨、氧化硅陶瓷-碳石墨、高速鋼-碳石墨、堆焊硬質合金-碳石墨。, K! @# u2 Q! P- _
4。安裝、運轉等引起的故障分析7 T6 h% I) B$ h
(1)加水或靜壓試驗時發(fā)生泄漏 b2 n; J4 h0 Y9 `" T8 ^6 }
由于安裝不良,機械密封加水或靜壓試驗時會發(fā)生泄漏。安裝不良有下述諸方面。
' V; C; s! z3 o" Y# ~. }9 _8 g a.動、靜環(huán)接觸表面不平,安裝時有碰傷、損壞。: d, O( o3 }/ j' Z; M7 c
b.動、靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊。 f S" V8 S; }; F; e
c.動、靜環(huán)表面有異物夾入。
: m. V% {0 E" R4 S d.動、靜環(huán)V形密封圈方向裝反,或安裝時反邊。' X+ g" Q$ b; g- N0 h- X
e.緊定螺釘未擰緊,彈簧座后退。5 _. K* a5 e+ `: H8 ^- _+ g
f.軸套處泄漏,密封圈未裝或壓緊不夠。
: ]" S8 I& R3 y& a& e8 V g.如用手轉動軸泄漏方向性則有如下原因:彈簧力不均勻,單彈簧不垂直,多彈簧長短不一或個數(shù)少;密封腔端面與軸垂直不夠。
- |5 d5 W0 M$ u0 _5 X | h.靜環(huán)壓緊不均勻。6 n c$ S. T! \9 E0 }/ _5 I' w5 ~, {
(2)由安裝、運轉等引起的周期性泄漏2 n+ a) F% g8 M4 ?
運轉中如泵葉輪軸向竄動量超過標準、轉軸發(fā)生周期性振動及工藝操作不穩(wěn)定,密封腔內壓力經常變化均會導致密封周期性泄漏。. z, |4 {7 v! X8 i
(3)經常性泄漏
4 R F$ W3 l- E B# C a.動環(huán)、靜環(huán)接觸端面變形會引起經常性泄漏。如端面比壓過大,摩擦熱引起動、靜環(huán)的熱變形;密封零件結構不合理,強度不夠產生變形;由于材料加工原因產生的殘余變形;安裝時零件受力不均等,均是密封端面發(fā)生變形的主要原因。
6 n3 q. R* y& G3 A0 ^ b.鑲裝或粘接的動、靜環(huán)接縫處泄漏造成泵的經常性泄漏,由于鑲裝工藝不合理引起殘余變形、用材不當、過盈量不合要求、黏結劑變質均會引起接縫泄漏。2 Q9 _" Y7 A' C' b5 \& q
c.摩擦副損傷或變形而不能跑合引起泄漏。
5 u y" N6 @$ n& T* [: \ f d.摩擦副夾入顆粒雜質。
4 w: d/ T4 V4 ~3 [2 R6 E' o e.彈簧比壓過小。
6 U# v5 k6 t1 f. j f.密封圈選材不正確,溶脹失效。
/ ^3 k% l4 ~' {: ~* B) S- _ g.V形密封圈裝反。+ g: i5 H4 p) S4 G& O- _: Q" V7 q5 E9 ~
h.動、靜環(huán)密封面對軸線不垂直度誤差過大。
) }; m1 L Q# ~$ a3 X4 f i。密封圈壓緊后,傳動銷、防轉銷頂住零件。8 e; Q( X; g) U% b
j.大彈簧旋向不對。/ b! ~5 E$ {7 t, L1 o5 v$ l) J- }2 p
k.轉軸振動。
' p( O5 C+ \# y: G7 r' Y$ W l.動、靜環(huán)與軸套間形成水垢不能補償磨損位移。
+ k" @! m2 l% y0 f m.安裝密封圈處軸套部位有溝槽或凹坑腐蝕。7 \2 ~3 ]$ q; U0 u
n.端面比壓過大,動環(huán)表面龜裂。. F$ \: U2 A0 i6 B
o.靜環(huán)浮動性差。: o% R" l& O9 H4 t. G5 h
p.輔助裝置有問題。
4 t9 }" V4 g6 l- @5 O4.突發(fā)性泄漏7 ]6 N$ a) `9 R
由于以下原因,泵密封會出現(xiàn)突然的泄漏。# v2 {3 w7 Z \ n( u1 S [5 J p1 n. a, Y
(1)泵強烈振動、抽空破壞了摩擦副。
0 @, j) k; v3 }4 q6 w+ m2 O: }(2)彈簧斷裂。7 G" Z- r$ Q6 v/ |% r
(3)防轉銷脫落或傳動銷斷裂而失去作用。
% R7 ?0 q0 x' p(4)輔助裝置有故障使動、靜環(huán)冷熱驟變導致密封面產生變形或裂紋。! U8 N2 l- T$ l! o; p
(5)由于溫度變化,摩擦副周圍介質發(fā)生冷凝、結晶影響密封。4 K8 h: F; W# f' j5 p& {
5.停泵一段時間再開支時發(fā)生泄漏/ F M# \8 E7 ~8 H
摩擦副附近介質的凝固、結晶,摩擦副上有水垢;彈簧銹蝕、堵塞而喪失彈性,均可引起泵重新開動時發(fā)生泄漏。 |
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