【摘要】釜用機械密封發生失效的重要表現就是泄漏。在現實操作中, 根據泄漏情況對機械密封出現的泄漏原因進行分析。本文主要分析了釜用機械密封失效概述, 釜用機械密封出現的失效現象, 密封失效的原因及采取的對策。

　　【關鍵詞】釜用;機械密封;失效

　　通常釜用機械密封屬于內裝式, 對工作的研究分析造成了一些困難。必須對機械密封產生的泄漏通道實行一般性分析。

　　1 釜用機械密封失效概述

　　釜類反應設備中機械密封屬于精密的零部件, 按照統計的釜用機械密封資料說明 ,大概有半數釜維修的原因是機械密封。運行半年之后的釜, 發生機械密封失效的就有半數。雖然這項統計并不是十分全面和準確,但是能夠說明易損件的重要特征就是密封。造成機械密封早期失效的原因比較多, 因此, 根據具體情況, 認真分析失效出現的原因 , 并且采取積極措施, 最終保證機械密封的穩定性 。

　　2 釜用機械密封出現的失效現象

　　2.1 摩擦端面產生的泄漏

　　( l ) 端面缺乏平整性。端面具有的粗糙度與平面度沒有符合指定要求, 或者是在使用之前己經遭遇了損害, 因此出現了泄漏。此時應當重新進行拋光研磨或者使用新的密封環。通常情況下密封端面具有的平面度小于0.9 pm 。

　　( 2 ) 端面之間產生了異物。沒有完全清除污物, 裝配過程中沒有充分清洗。這時候需要將端面上的污物清除重新組織裝配。

　　( 3 ) 錯誤安裝。安裝設計尺寸不符合設計圖紙要求, 需要認真閱讀安裝說明及其圖表, 對安裝具體尺寸重新進行調整; 安裝非補償環需保持傾斜, 假如安裝壓蓋出現傾斜, 應當重新進行安裝。與此同時檢驗密封環與壓蓋端面上各點之間距離是否保持一致, 避免轉銷在密封環中的凹槽中, 或者是否頂到底部凹槽。總裝過程中需均勻鎖緊壓蓋螺釘。

　　2.2 密封圈補償環位置出現的泄漏

　　( l ) 輔助密封圈產生的質量問題, 例如橡膠密封圈上的斷面出現超差尺寸, 壓縮率沒有達到規定要求, 由此產生的質量問題包括: 縮裂、過度修邊、流痕等, 需要替換合格產品。

　　( 2 ) 安裝密封圈過程出現的損傷, 例如安裝 v 形圈時割傷了唇口, 橡膠制件表面出現了劃痕 , 這些都屬于密封出現問題的具體原因。這些情況的出現, 大部分是軸末端倒角或者殘留的毛刺不清潔導致的; 要時刻注意毛刺清理以及保證整潔, 軸上的鏈槽也會對密封圈造成損失, 安裝過程中應 當利用專業工具 , 防止密封圈遭遇損壞。

　　( 3 ) 軸表面存在著缺陷或者具有麻點、腐蝕等現象, 應當及時更換新材料, 建議在接觸密封圈部分的軸表面使用 陶瓷。

　　( 4 ) 密封圈的材料與介質不 能很好相容, 應當重新選擇使用適合的密封圈材料。

　　( 5 ) 還能夠對整軸公差尺寸、公差形位以及粗糙程度進行調整 , 或者使用 合格產品。

　　2.3 密封圈非補償環位置出現的泄漏

　　( 1 ) 底座公差尺寸沒有達到設計要求, 應當及時更換合格產品。

　　( 2 ) 安裝方面出現的錯誤, 例如裝反v形圈方向, 安裝過程中, 其凹面應當保持在介質一端 , 反之則會產生泄漏。

　　( 3 ) 質量不好的密封圈, 應當使用合格產品進行更換

　　( 4 ) 密封圈材料與介質不能很好的相容, 應當選擇適合材質的密封圈。

　　2.4 軸套和軸之間產生的泄漏

　　軸套位置產生的泄漏量一般情況下是比較穩定的, 而通過其他位置產生的泄漏量常常是不恒定的。軸套與軸之間產生的泄漏,一般都是因為不正確的安裝, 密封圈或者是墊片沒有達到要求造成的 。

　　3 密封失效的原因及采取的對策

　　3.1 磨損產生的痕跡

　　磨損產生的痕跡能夠準確體現運動與磨損的具體情況。例如,磨損產生的痕跡全部正常,各個零件之間配合良好,表明傳動部分擁有很好的同軸度。假如密封端面還會出現泄漏,極有可能是由于密封自身問題造成的。假如泄漏量是常數, 這就表明泄漏并沒有出現在兩個端面之間, 極有可能在其他部位發生了泄漏。當端面出現比較寬的磨損,說明傳動部分具有極差的同軸度。傳動軸每轉一次密封件都會發生軸向的位移與徑向上的擺動,在每次轉動過程中, 密封端面都會出現較輕的泄漏與分離。導致同軸度比較差的根本原因: 安裝過程中調整不及時,加工各個零件精度不理想因而產生誤差累計,加工螺栓孔連接不良造成軸線出現的偏差、傳動軸具有較差的直線度或 者加工之后出現的變形。機械密封經過一段時間的運行以后,假如摩擦端面沒有出現磨損跡象,說明開始使用密封時就已經出現泄漏,有時, 相對于靜止環來說旋轉環是不會發生旋轉的, 但是相對于底座卻是旋轉的, 這樣的狀況下摩擦副端面不會出現磨損痕跡。究其原因有可能是防轉銷出現了折斷, 或者是底座上的孔徑比密封件的外徑小在安裝過程中沒有到位的原因。硬質環端面產生了比較深的溝，主要原因是出現了不良的同軸度, 或者密封具有不好的浮動性。當振動引發密封端面出現分離時, 二者之間會侵入較大的物質顆粒，假如在碳質端面較軟部分嵌入了顆粒, 軟質環就好像砂輪一樣對硬質端面進行磨削, 致使硬質端面產生嚴重的磨損。機械密封以及配置材料要想在介質顆粒中工 作需利用硬質端面。

　　3.2 熱負荷造成的影響

　　機械密封發生失效的情況下, 在摩擦副端面通常會產生極細的徑 向裂紋, 或者這種徑 向裂紋 出現水泡痕跡甚至發生龜裂。主要是由于密封過熱造成的, 尤其是密封面是陶瓷及硬質合金更加容易產生這種損傷。介質表現出較差的潤滑性、較高的操作溫度、不恰當的配對組合材料等, 其中任一因素,或者疊加的幾種因素, 都會造成較大的摩擦熱, 假如不能及時散發摩擦熱, 就會產生熱裂紋。要想對密封過 熱問題進行很好的解決, 除了需要改變端面面積比例、降低荷載之外, 還可以利用靜止類型密封添加導流套強制性對循環流體進行冷卻, 或者在密封端面上設計動力流體槽。

　　3.3 腐蝕產生的危害

　　對機械密封使用時間造成嚴重威脅的就是化學腐蝕與電化學腐蝕。對密封件的各項功能腐蝕造成了較大 的影響。由于密封件要比主機的零件小很多, 以及更加嚴格的精密度, 一般需要選擇比主 機更加抗腐蝕的材質 針對與介質直接進行接觸的密封件, 雖然能夠參考相關的腐蝕手冊 中的數據選擇適合的材料, 可是這些數據并不一定符合機械密封系統的使用要求，因為這些數據大部分是靜態的, 在工藝操作過程中介質是非常復雜的。大量實踐表明, 溫度、壓力與速度都可能加速腐蝕程度。密封件體現的腐蝕率會伴隨著溫度的逐漸遞升而加速。對強腐蝕液體進行處理時, 應當利用密封雙端面 , 能夠最大程度降低腐蝕對密封件造成的影 響。

　　4 結束語

　　通過分析石油化工釜用機械密封失效的原因, 能夠幫助我們提升應用機械密封技術的水平, 改進設計結構, 減少故障發生情況。

　　【參考文獻】

　　[1 ] 高武民，機械密封的失效原因分析及實際應用田石油化工設備技術, 2009, ( 2 )

　　[ 2] 劉春榮，淺談 化工機械密封的故障原因與解決方法田中國科技 博覽 , 2022 , ( 3 )

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