離心泵機械密封失效及故障原因分析

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。
a、表面腐蝕
由于腐蝕介質(zhì)的侵蝕作用，機械密封件會發(fā)生表面腐蝕，嚴(yán)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。
b、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(dǎo)致穿孔，此類局部腐蝕對密封使用尚不會造成很嚴(yán)重的后果，不過大修時也應(yīng)予更換。
c、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(yīng)進行固溶處理。
d、應(yīng)力腐蝕破裂
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。
e、縫隙腐蝕
動環(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。
f、電化學(xué)腐蝕
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，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。
2、熱損失效
a、熱裂
如密封面處于干摩擦、冷卻突然中斷、雜質(zhì)進入密封面、抽空等，會導(dǎo)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。
b、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(dāng)有黏結(jié)劑時，又會發(fā)泡軟化，使密封面泄漏量增加，密封失效。
c、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(zhì)則溶脹失彈，這些均導(dǎo)致密封失效。
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。
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(dāng)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(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。
4、安裝、運轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)等引起的周期性泄漏
運轉(zhuǎn)中如泵葉輪軸向竄動量超過標(biāo)準(zhǔn)、轉(zhuǎn)軸發(fā)生周期性振動及工藝操作不穩(wěn)定，密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化均會導(dǎo)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(jié)構(gòu)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(dāng)、過盈量不合要求、黏結(jié)劑變質(zhì)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(zhì)。
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(zhuǎn)銷頂住零件。
j、大彈簧旋向不對。
k、轉(zhuǎn)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。
4、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(zhuǎn)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(dǎo)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(zhì)發(fā)生冷凝、結(jié)晶影響密封。
5、停泵一段時間再開支時發(fā)生泄漏
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時發(fā)生泄漏。