造成机械密封失效的四大原因

百科 2024-05-21 20:44 广东

一、由于两密封端面失去润滑膜而造成的失效

1、因端面密封载荷的存在，在密封腔缺乏液体时启动泵而发生干摩擦;

2、介质的低于饱和蒸汽压力，使得端面液膜发生闪蒸，丧失润滑;

3、如介质为易挥发性产品，在机械密封冷却系统出现结垢或阻塞时，由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升，也造成介质压力低于其饱和蒸汽压的状况。

二、由于腐蚀而引起的机械密封失效

1、密封面点蚀，甚至穿透。

2、由于碳化钨环与不锈钢座等是镶嵌工艺，使用中镶嵌位置易产生晶间腐蚀;

3、焊接金属波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下易发生破裂。

三、由于高温气效应而产生的机械密封失效

1、热裂是高温油泵，如油渣泵、回炼油泵、常减压塔底泵等最常见的失效现象。在密封面处由于干摩擦、冷却水突然中断，杂质进入密封面、抽空等情况下，都会导致环面出现径向裂纹;

2、石墨炭化是使用碳石墨环时密封失效的主要原因之一。由于在使用中，如果石墨环一旦超过许用温度(一般在-105~250℃)时，其表面会析出树脂，摩擦而附近树脂会发生炭化，当有粘结剂时，会发泡软化，使密封而泄漏增加，密封失效:

3、辅助密封件(如氟橡胶、乙丙橡胶、全橡胶)在超过使用温度后，将会迅速老化、龟裂、变硬失弹。现在所使用的柔性石墨耐高温、耐腐蚀性较好，但其回弹性差。而且易脆裂，安装时容易损坏。

四、由于密封端面的磨损而造成的密封失效

1、摩擦环所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、端面比压(包括弹簧比压)过大等，都会缩短机械密封的使用寿命。对常用的材料，按耐磨性排列的次序为:碳化硅一碳石墨、硬质合金一碳石墨、陶瓷一碳石墨、喷涂陶瓷—碳石墨、氮化硅陶瓷—碳石墨、高速钢一碳石墨、堆焊硬质合金—碳石墨。

2、对于含有固体颗粒介质，密封面进入固体颗粒是导致使密封失效的主要原因。固体颗粒进入摩擦环端面起研磨剂作用，使密封发生剧烈磨损而失效。密封面合理的间隙，以及机械密封的平衡程度，还有密封端面液膜的闪蒸等都是造成端面打开而使固体颗粒进入的主要原因。

3、机械密封的一平衡程度β也影响着密封的磨损。一般情况下，平衡程度β=75%左右最适宜。β＜75%，磨损量虽然降低，但泄漏增加，密封面打开的可能性增大。对于高负荷(高PV值)的机械密封，由于端面摩擦热较大，β一般取65%~70%为宜，对低沸点的烃类介质等，由于温度对介质气化较敏感，为减少摩擦热的影响，β取80%~85%为好。

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