機械密封失效分析故障分析措施
1.腐蝕失效
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。
(1)表面腐蝕
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。
(2)點腐蝕
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。
(3)晶間腐蝕
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。
(4)應力腐蝕破裂
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。
(5)縫隙腐蝕
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。
(6)電化學腐蝕
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。
2.熱損失效
(1)熱裂
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。
(2)發(fā)泡、炭化
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。
(3)老化、龜裂、溶脹
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。
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。
3.磨損失效
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。
4.安裝、運轉等引起的故障分析
(1)加水或靜壓試驗時發(fā)生泄漏
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。
a.動、靜環(huán)接觸表面不平,安裝時有碰傷、損壞。
b.動、靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊。
c.動、靜環(huán)表面有異物夾入。
d.動、靜環(huán)V形密封圈方向裝反,或安裝時反邊。
e.緊定螺釘未擰緊,彈簧座后退。
f.軸套處泄漏,密封圈未裝或壓緊不夠。
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。
h.靜環(huán)壓緊不均勻。
(2)由安裝、運轉等引起的周期性泄漏
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(jīng)常變化均會導致密封周期性泄漏。
(3)經(jīng)常性泄漏
a.動環(huán)、靜環(huán)接觸端面變形會引起經(jīng)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(chǎn)生變形;由于材料加工原因產(chǎn)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。
b.鑲裝或粘接的動、靜環(huán)接縫處泄漏造成泵的經(jīng)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。
c.摩擦副損傷或變形而不能跑合引起泄漏。
d.摩擦副夾入顆粒雜質。
e.彈簧比壓過小。
f.密封圈選材不正確,溶脹失效。
g.V形密封圈裝反。
h.動、靜環(huán)密封面對軸線不垂直度誤差過大。
i.密封圈壓緊后,傳動銷、防轉銷頂住零件。
j.大彈簧旋向不對。
k.轉軸振動。
l.動、靜環(huán)與軸套間形成水垢不能補償磨損位移。
m.安裝密封圈處軸套部位有溝槽或凹坑腐蝕。
n.端面比壓過大,動環(huán)表面龜裂。
o.靜環(huán)浮動性差。
p.輔助裝置有問題。
5.突發(fā)性泄漏
由于以下原因,泵密封會出現(xiàn)突然的泄漏。
(1)泵強烈振動、抽空破壞了摩擦副。
(2)彈簧斷裂。
(3)防轉銷脫落或傳動銷斷裂而失去作用。
(4)輔助裝置有故障使動、靜環(huán)冷熱驟變導致密封面產(chǎn)生變形或裂紋。
(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。
6.停泵一段時間再開支時發(fā)生泄漏
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。
篇2:機械密封安裝注意事項
檢查機械密封的型號、規(guī)格、數(shù)量是否符合設計圖紙的要求,所有零件(特別是密封面、輔助密封圈)有無損傷、變形、裂紋等現(xiàn)象,若有缺陷,必須更換或修復。
檢查機械密封各零件的配合尺寸、粗糙度、平行度是否符合設計要求。
檢查軸套或壓蓋的倒角是否恰當,如不符合要求則必須進行修整。
使用小彈簧機械密封時,應檢查小彈簧的長短和剛性是否相同。
檢查主機的竄動量、擺動量和撓度是否符合技術要求,密封腔是否符合安裝尺寸,密封端蓋與軸是否垂直,一般要求:軸竄動量不大于±0.5mm;軸擺動量(旋轉環(huán)密封圈處)不大于0.06mm;軸最大撓度不大于0.05mm;密封端蓋與墊片接觸平面對中心線的不垂直度允許差0.03~0.05mm。
機械密封各元件及其有關的裝配接觸面,在安裝前必須用丙酮或無水酒精清洗干凈,不允許用不清潔的布擦拭密封面。。安裝過程中應保持清潔,特別是動、靜環(huán)及輔助密封元件應無雜質、灰塵。動、靜環(huán)表面涂上一層清潔的機油或透平油。
上緊壓蓋應在聯(lián)軸器找正后進行。螺栓應均勻上緊,防止壓蓋斷面偏斜,用塞尺或專用工具檢查各點,其誤差不大于0.05毫米。
檢查壓蓋與軸或軸套外徑的配合間隙(及同心度),必須保證四周均勻,用塞尺檢查各點允差不大于0.10毫米。
彈簧壓縮量要按規(guī)定進行,不允許有過大或過小的現(xiàn)象,要求誤差±2.00毫米,過大會增加斷面比壓,加速斷面磨損。過小會造成比壓不足而不能起到密封作用,彈簧裝上后在彈簧座內要移動靈活。用單彈簧時要注意彈簧的旋向,彈簧的旋向應與軸的轉動方向相反。
動環(huán)安裝后須保持靈活移動,將動環(huán)壓向彈簧后應能自動彈回來。
先將靜環(huán)密封圈套在靜環(huán)背部后,再裝入密封端蓋內。注意保護靜環(huán)斷面,保證靜環(huán)斷面與端蓋中心線的垂直度,且將靜環(huán)背部的防轉槽對準防轉銷,但勿使其中互相接觸。
安裝過程中決不允許用工具直接敲打密封元件,需要敲打時,必須使用專用工具進行敲打,以防密封元件的損壞。
組裝時所有密封圈應該涂以肥皂水等潤滑劑,這樣可以避免組裝過程中損壞膠圈。動靜環(huán)的密封面之間涂以潤滑脂,防止動靜環(huán)密封面在水泵開車前磨損。
浮動環(huán)組裝時,一定要小心不要碰倒浮動環(huán)彈簧,以免彈簧碰倒后影響浮動環(huán)的浮動性能。浮動環(huán)組裝后,可以輕輕按浮動環(huán),以確定是否就有良好的浮動性能。
安裝密封時應輕拿輕放,防止損壞密封件,安裝時應將密封及腔體擦洗干凈。
緊固機械密封壓蓋時緊固螺栓應均勻受力,防止受力不均損壞機械密封。對于快裝式機械密封在整體組裝完畢后一定不要忘記將定位片徑向移動到遠離軸的位置固定。(
篇3:機械密封安裝使用要求
1)必須按工況條件與主機情況選擇適宜型號的機械密封與材料匹配,才能確保機封正常運轉及使用壽命。
2)安裝機械密封部位的軸(軸套)的徑向跳動公差應≤0.04mm,轉子的軸向竄動量≤0.1mm。
3)安裝機械密封靜止環(huán)的密封端蓋(或殼體),定位端面對軸的垂直度≤0.04mm。
4)機械密封在安裝時,必須將軸(軸套)、密封腔體、密封端蓋及機械密封本身清洗干凈,防止任何雜質進入密封部位。
5)當輸送介質溫度偏高、過低、或含有雜質顆粒、易燃、易爆、有毒時,必須參照機械密封有關標準,采取相應的阻封、沖洗、冷卻、過慮等措施。
6)機械密封安裝時,應有適當?shù)臐櫥0串a(chǎn)品安裝說明書,保證機械密封的安裝尺寸。
7)設備在運轉前必須充滿介質,以防止干摩擦而使密封失效。
8)樣本中單彈簧傳動的機械密封,應合理選擇彈簧旋向,一般從靜止環(huán)端看,軸轉向為順時針時,應選右旋彈簧。反之則選左彈簧。