2 机械密封失效的原因分析
2.1 腐蚀失效
(1)表面腐蚀。
机械密封件会因腐蚀介质的侵蚀而导致表面腐蚀,严重时会造成腐蚀穿透。
(2)点腐蚀。
弹簧套常出现大面积或区域性的点蚀,有的导致穿孔。此类局部腐蚀对密封的使用虽未造成严重后果,M74-130机械密封,但大修时也应更换.
(3)晶间腐蚀
碳化钨环不锈钢环座以铜焊连接,使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀,为克服敏化的影响,不锈钢应进行固溶处理。
(4)应力腐蚀
在应力和介质腐蚀的共同作用下,金属焊接管道、轴承、弹簧等会发生现象。
(5)间隙腐蚀。因介质浓度之差而导致缝隙泄露而长生腐蚀。
(6)电化学腐蚀。密封中使用的金属因工作环境的介质而发生电化学反应,导致密封失效。
机械密封具有密封、泄漏量小、使用寿命长、功率损耗少和适用范围广等优点,被广泛应用于各个技术领域,尤其适用于高转速、高压差的工作条件和昂贵或有毒及强腐蚀性的工艺介质。同时,机械密封又是设备的薄弱环节之一。
为延长其使用寿命,除了选择恰当的摩擦副材料和合适的端面比压外,正确的安装和维修也可起到重要的作用。
不管哪种类型的机械密封,主要的特点即密封面为垂直于旋转轴线的端面,也就是将极易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。所以,机械密封失效的主要形式是静、动环之间的磨损失效。动、静环端面摩擦副主要靠弹簧推力来压紧, 阻止泄漏。动、静环压得越紧越不易泄漏,但其间的摩擦力也随之增大,动、静环接触端镜面在较大摩擦力的作用下会很快磨损,后失效泄漏。
机械密封的平衡对接触面的密封压力有很大影响。这一密封压力取决于密封本身的有效截面以及填料盒内的压力。
非平衡型密封的旋转面相反一侧的截面完全暴露于填料盒的压力范围之下,这种情况会使密封面之间产生很高的密封压力,从而会使工作温度提高,加快磨损速度。在高温工作条件下或液体具有较大腐蚀性和磨擦性的情况下,会大大降低机械密封的使用寿命。
对机械密封加以平衡,可降低密封压力,延长密封的使用寿命。一般采用带有台阶的主轴和轴套,降低旋转面的有效截面,就可达到上述目的。不过千万别将净密封压力调节到接近零的水平,因为这样做的结果可能会造成密封面之间的工作状况不稳定,并可能会因突然的变故而将密封吹开。