机械密封典型失效原因分析
(一)机械密封本身问题
1、镶装不到位或不平整。
2、载荷系数太大或端面比压设计不合理。
3、材质选用不当。
4、密封面不平。
5、密封面太宽或太窄。
(二)辅助系统问题
1、工况条件复杂,但没有冲洗等辅助设施。
2、冲洗管堵塞。
3、冷却管结垢。
(三)介质及工作条件问题
1、介质腐蚀性强。
2、介质中有固体颗粒。
3、设备抽空。
4、密封面结晶。
5、介质粘度太大。
弹簧压缩量调整
调整弹簧的压缩量就是调整机械密封的端面比压,关系到密封性能及使用寿命的重要参数,与密封的结构型式、弹簧大小和介质压力有关。端面比压过大将损坏摩擦副;比压过小则易泄漏,往往由厂家给定一个适合的范围,一般按3~6kg/cm2取值。弹簧的自由长度A,弹簧刚度K(产生单位压缩量时承受的载荷),规定要求的比压P,这些都是厂家给定的参数。压缩后尺寸为B,GX-80机械密封,则P/(A-B)=k,得出B=A-P/k,这就是弹簧安装压缩后的尺寸。如果弹簧安装后的尺寸过大,可在弹簧座与弹簧之间增加调整垫的厚度,尺寸过小则减少调整的厚度,调整垫的厚度用千分尺量取。
密封失效的原因及分析
过热
因密封面上会产生热,故橡胶圈使用温度应低于设计规范。氟橡胶和聚四氟乙烯的使用温度为216℃,丁晴橡胶的使用温度为162℃,虽然它们都能承受较高的温度,但因密封面产生的热较高,所以橡胶圈有继续硫化的危险,终失去弹性而泄漏。(冷区考虑冷脆)
密封面之间还会因热引起介质的结晶,如结碳,造成滑动部件被粘住和密封面被凝结。而且有些聚合物因过热而焦化,有些流体因过热而失去润滑等甚至闪火。
过热除能改变介质的状况外,还会加剧它的腐蚀速率。引起金属零件的变形,合金面的开裂,以及某些镀层裂缝,设计应选用平衡型机械密封,以降低比压防止过热。