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發(fā)表于 2024-8-12 18:19:36
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機(jī)械密封失效分析與故障分析5 d+ B9 P$ u4 g: {
1.腐蝕失效% g2 z, [, c/ d4 _; p; Y: |
機(jī)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。
+ ]' T' p d1 M(1)表面腐蝕
" |- y% I+ i" n1 e2 F& H由于腐蝕介質(zhì)的侵蝕作用,,機(jī)械密封件會(huì)發(fā)生表面腐蝕,,嚴(yán)重時(shí)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。
8 |+ ]" J/ u* R$ @8 Q(2)點(diǎn)腐蝕
' `3 {& }4 ]1 E* K w8 u: D( k彈簧套常出現(xiàn)大面積點(diǎn)蝕或區(qū)域性點(diǎn)蝕,,有的導(dǎo)致穿孔,,此類局部腐蝕對(duì)密封使用尚不會(huì)造成很嚴(yán)重的后果,,不過大修時(shí)也應(yīng)予更換,。
4 C- d5 Z/ x% }$ w(3)晶間腐蝕! a k) U2 f8 c+ e' @* _. P3 ?
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(yīng)進(jìn)行固溶處理。6 S( I8 l$ {7 k# ^" D% _1 v
(4)應(yīng)力腐蝕破裂. |, c$ p6 z4 e9 K0 v6 P
金屬焊接波紋管,、彈簧等在應(yīng)力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下,,往往會(huì)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,。
; U1 W+ Q8 t E(5)縫隙腐蝕0 F# j2 s0 n6 Y0 H+ D
動(dòng)環(huán)的內(nèi)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(nèi)外介質(zhì)濃度之差而導(dǎo)致縫隙腐蝕,,此外陶瓷鑲環(huán)與金屬環(huán)座間也會(huì)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(jié)劑以減輕縫隙腐蝕,。
/ ]/ I! C; |1 ]" h8 {* e$ b! D(6)電化學(xué)腐蝕+ \9 O/ i6 h5 F3 c- v3 d
異種金屬在介質(zhì)中往往引起電化學(xué)腐蝕,它使鑲環(huán)松動(dòng),,影響密封,,一般亦采取在鑲接處涂黏結(jié)劑的辦法予以克服。/ s+ _" M$ M/ |! b( X
2,。熱損失效' G8 M* R7 y7 ^8 ?
(1)熱裂1 Z+ w. X8 C! H3 ^0 B
如密封面處于干摩擦,、冷卻突然中斷、雜質(zhì)進(jìn)入密封面,、抽空等,,會(huì)導(dǎo)致環(huán)表面出現(xiàn)徑向裂紋,從而使對(duì)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。3 {6 d5 k3 P: X9 I
(2)發(fā)泡,、炭化5 s7 ] S- F5 H, B: a" K4 H4 b
使用中如石墨環(huán)超過許用溫度,,則其表面會(huì)析出樹脂,摩擦面附近樹脂會(huì)發(fā)生炭化,,當(dāng)有黏結(jié)劑時(shí),,又會(huì)發(fā)泡軟化,使密封面泄漏量增加,,密封失效,。
# l' Y1 U- r& T" {(3)老化、龜裂,、溶脹
+ k* X( `, s+ d# G6 X& c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(jī)介質(zhì)則溶脹失彈,這些均導(dǎo)致密封失效,。
/ K8 U$ [. r7 Q+ x凡因熱損引起密封失效,,關(guān)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,。8 G, @' C# S7 j- Y( m; \3 Y
3。磨損失效$ Q: Z3 i/ O4 k3 p' n) U; L
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(jìn)入固體顆粒等均會(huì)使密封面磨損過快而引起密封失效。采用平衡型機(jī)械密封以減少端面比壓及安裝中適當(dāng)減少?gòu)椈蓧毫�,,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(zhì)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(zhì)合金-碳石墨,。
j: J3 z! A6 ?* X4。安裝,、運(yùn)轉(zhuǎn)等引起的故障分析
6 F0 A" _; X# i" R& Q- t(1)加水或靜壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生泄漏1 j/ ?- `' w( v9 m
由于安裝不良,,機(jī)械密封加水或靜壓試驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)生泄漏。安裝不良有下述諸方面,。
9 P9 J2 D$ w8 Q- Ea.動(dòng),、靜環(huán)接觸表面不平,安裝時(shí)有碰傷,、損壞,。
# Z: }8 }1 M7 \1 S7 I6 Nb.動(dòng)、靜環(huán)密封圈尺寸有誤,、損壞或未被壓緊,。
6 p4 @* C0 m) g2 v7 E( ec.動(dòng)、靜環(huán)表面有異物夾入,。
# m5 P7 K' R, ~d.動(dòng),、靜環(huán)V形密封圈方向裝反,或安裝時(shí)反邊,。
0 X6 _) A( S3 P$ m- v4 S* j" be.緊定螺釘未擰緊,,彈簧座后退,。- d: i2 h3 k' t* E
f.軸套處泄漏,,密封圈未裝或壓緊不夠。
, G* d/ i2 c# }( l* S# N! eg.如用手轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhǎng)短不一或個(gè)數(shù)少;密封腔端面與軸垂直不夠,。
# \, ~$ \" ?6 g) F; Eh.靜環(huán)壓緊不均勻,。9 c* Y: Y5 F% O3 b$ o% J
(2)由安裝,、運(yùn)轉(zhuǎn)等引起的周期性泄漏3 R! ?7 H, P( f5 ]. C8 c5 }/ b {) Z
運(yùn)轉(zhuǎn)中如泵葉輪軸向竄動(dòng)量超過標(biāo)準(zhǔn)、轉(zhuǎn)軸發(fā)生周期性振動(dòng)及工藝操作不穩(wěn)定,,密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化均會(huì)導(dǎo)致密封周期性泄漏,。
+ j: b. S7 C, j# i# p8 `(3)經(jīng)常性泄漏
9 `5 j. E, R0 c! x3 Ka.動(dòng)環(huán)、靜環(huán)接觸端面變形會(huì)引起經(jīng)常性泄漏,。如端面比壓過大,,摩擦熱引起動(dòng)、靜環(huán)的熱變形,;密封零件結(jié)構(gòu)不合理,,強(qiáng)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(shí)零件受力不均等,,均是密封端面發(fā)生變形的主要原因。
: m6 c* O2 U+ O4 b3 kb.鑲裝或粘接的動(dòng),、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(dāng),、過盈量不合要求,、黏結(jié)劑變質(zhì)均會(huì)引起接縫泄漏。
( S- X. S8 R, b4 A: t/ Ec.摩擦副損傷或變形而不能跑合引起泄漏,。
; ~" ]2 o& g$ L& q! Vd.摩擦副夾入顆粒雜質(zhì),。
4 Z" z* V* x/ xe.彈簧比壓過小。
6 K# v, V8 v- _0 P6 G5 bf.密封圈選材不正確,,溶脹失效,。( P+ M! n. }: M+ i: r) k" {
g. V形密封圈裝反。
8 S W6 S( t9 G' ?3 h1 T+ W; [& xh.動(dòng),、靜環(huán)密封面對(duì)軸線不垂直度誤差過大,。
% l0 f* @" z* b* B# Ji.密封圈壓緊后,傳動(dòng)銷,、防轉(zhuǎn)銷頂住零件,。. R1 i6 l5 q" `! V+ O2 K) A
j.大彈簧旋向不對(duì)。9 a; m' u" [' c5 W; y g
k.轉(zhuǎn)軸振動(dòng),。
" D G0 F/ Y& y1 S6 N! s& S+ G0 {l.動(dòng),、靜環(huán)與軸套間形成水垢不能補(bǔ)償磨損位移。
- S( {. G3 H* k% @+ Zm.安裝密封圈處軸套部位有溝槽或凹坑腐蝕,。
2 Z9 }3 r, S; \% ? {n.端面比壓過大,,動(dòng)環(huán)表面龜裂。% N4 _ u5 U1 b! [3 c3 ] E) ?
o.靜環(huán)浮動(dòng)性差,。5 f( P1 I) u) f" T/ D. A3 v' y
p.輔助裝置有問題,。8 z5 r0 d2 [- K/ p. R/ U- `/ Q5 k, [
4.突發(fā)性泄漏# `) o6 G* e" u
由于以下原因,,泵密封會(huì)出現(xiàn)突然的泄漏。" v& m+ N+ L% f# J) ^3 X& V- X
(1)泵強(qiáng)烈振動(dòng),、抽空破壞了摩擦副,。
6 x% s+ u; y: E% ^(2)彈簧斷裂。# N2 t- ^& r- N; Q
(3)防轉(zhuǎn)銷脫落或傳動(dòng)銷斷裂而失去作用,。
o0 s3 c7 }" s" _- w" Q) K k4 }7 D(4)輔助裝置有故障使動(dòng),、靜環(huán)冷熱驟變導(dǎo)致密封面產(chǎn)生變形或裂紋。# O" x* M, P2 O& M( `+ A/ t( s3 H
(5)由于溫度變化,,摩擦副周圍介質(zhì)發(fā)生冷凝,、結(jié)晶影響密封。
- x+ Q9 l0 q% M% x% j, z5.停泵一段時(shí)間再開支時(shí)發(fā)生泄漏
% W# v' g4 [$ c4 P$ M! z摩擦副附近介質(zhì)的凝固,、結(jié)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(dòng)時(shí)發(fā)生泄漏。) a" J; N) n$ A |. E& c
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