?[摘要]從機械磨損、熱損傷、腐蝕、零件失效等方面對化工反應(yīng)裝置中泵的機械密封失效原因進行了分析，提出了防止

機械密封泄漏失效的措施

[關(guān)鍵詞]機械密封；泄漏；失效；防止措施??

泵是化工反應(yīng)裝置中最常用的基礎(chǔ)設(shè)備之一。其機械密封性能是影響化工反應(yīng)裝置性能和效率的重要因素?；し磻?yīng)裝置中泵的密封泄漏是引起密封失效的主要原因。引起機械密封泄漏造成失效的因素很多，如：選型和安裝問題、密封設(shè)計和制造問題以及設(shè)備本身存在的問題等。

分析密封失效的原因，采取相應(yīng)措施，從諸多環(huán)節(jié)中排除相關(guān)因素，采取預(yù)防措施，確保反應(yīng)裝置的穩(wěn)定運行，是本文探討的重點。

l機械密封失效的主要原因

密封泄漏是機械密封失效的主要表現(xiàn)形式。

機械密封一般為內(nèi)裝式， 根據(jù)實踐經(jīng)驗、現(xiàn)場觀察并借助儀器測量可確定密封泄漏的原因。首先，搞清受損傷的密封件對密封性能的影響，然后依次對密封環(huán)、傳動件、加載彈性元件、輔助密封圈、防轉(zhuǎn)機構(gòu)、緊固螺釘?shù)炔课蛔屑?xì)檢查磨損痕跡。對底座、軸套、密封腔體以及密封系統(tǒng)等附屬件也應(yīng)進行全面檢查。在了解設(shè)備操作條件及以往密封失效情況的基礎(chǔ)上，進行綜合分析，找出產(chǎn)生失效的根本原因，采取有效措施，

防止密封泄漏失效。

1．1由機械磨損引起的密封泄漏

機械磨損會破壞密封副的正常配合關(guān)系，當(dāng)端面出現(xiàn)一定的磨損時，傳動軸每轉(zhuǎn)一周， 密

封件都要作軸向位移和徑向擺動，在每一次轉(zhuǎn)動中，密封副端面都趨向于產(chǎn)生輕微的分離和泄漏。根據(jù)磨損痕跡可以判斷運動和磨損情況，也可以確定密封泄漏的原因。如：密封副磨損痕跡均勻，各零件的配合良好， 說明傳動部分的同軸度良好，此時密封端面產(chǎn)生的泄漏， 可能不是由密封本身引起的。若泄漏量為常數(shù)，意味著泄漏不是發(fā)生在兩端面之問，有可能發(fā)生在其它部位上，如靜密封處。再如，密封在開始使用時就泄漏，且觀察不到摩擦端面磨損痕跡，可能是旋轉(zhuǎn)環(huán)相對于靜止環(huán)不旋轉(zhuǎn)或打滑，其原因是防轉(zhuǎn)銷松脫或折斷或是底座的孔徑小于密封件的外徑，安裝不到位所致。密封副中硬質(zhì)環(huán)端面出現(xiàn)較深的溝槽，原因是傳動部分的同軸度達不到安裝要求，或密封的浮動性不好，傳動時引起密封副端面分離，兩者間侵入的較大顆粒嵌入到較軟的碳質(zhì)端面內(nèi)，造成硬質(zhì)端面的磨損。若密封副材料

采用硬質(zhì)材料，可防止該類磨損發(fā)生。

1．2由熱損傷引起的密封泄漏

密封在使用中產(chǎn)生的過熱，不僅會引起密封副變形，還可能引起熱裂和皰疤。在過大的熱應(yīng)

力作用下， 密封環(huán)表面上出現(xiàn)的徑向裂紋，稱熱裂。短時間的機械超負(fù)荷或熱負(fù)荷作用下會出現(xiàn)熱裂，如干摩擦、冷卻系統(tǒng)發(fā)生中斷等情況。熱裂時密封環(huán)磨損加劇，泄漏量迅速增長。為避免熱裂，必須掌握材料的機械一物理性能，設(shè)計時考慮可能產(chǎn)生的熱裂，并設(shè)定運轉(zhuǎn)條件。皰疤也是由于過熱引起，它主要是由于碳石墨、陶瓷等材料過熱造成的，因為非均質(zhì)材料本身各組分的膨脹系數(shù)不同，粘結(jié)劑被擠出是損壞的原因。因此必須采用不同材料或利用外部結(jié)構(gòu)改變密封的散熱條件。介質(zhì)潤滑性差、過載、操作溫度高、線速度高、配對材料組合不當(dāng)?shù)纫蛩?，都可能產(chǎn)生較大的摩擦熱，若摩擦熱不能及時散發(fā)，就會產(chǎn)生熱裂紋。解決密封過熱問題， 除改變端面面積比、減少載荷外， 采用靜止型密封并加導(dǎo)流

作套，強制將冷卻循環(huán)液體導(dǎo)向密封面或在密封端面上開流體動力槽來加以解決。

1．3由腐蝕引起的密封泄漏

腐蝕是機械密封產(chǎn)生泄漏并引起機械密封失效的最主要原因之～ 。機械密封的腐蝕有化學(xué)

腐蝕和電化學(xué)腐蝕。密封接觸腐蝕性介質(zhì)產(chǎn)生表面腐蝕， 甚至在表面各處產(chǎn)生劇烈腐蝕點形成點蝕。在金屬的晶界上產(chǎn)生的晶間腐蝕，深入到金屬的內(nèi)部并進一步產(chǎn)生破壞而引起斷裂。電化學(xué)腐蝕足由于密封環(huán)兩種金屬在電介質(zhì)溶液中的電位不同，產(chǎn)生電位差，形成電池作用，引發(fā)電池腐蝕。腐蝕對機械密封的影響很大，由于密封件比主機的零件小，且更精密，通常選用比主機更耐腐蝕的材料。經(jīng)驗表明，壓力、溫度和滑動速度都能使腐蝕加速。密封件的腐蝕速率隨溫度升高呈指數(shù)規(guī)律增加。裝置處理強腐蝕流體時，采用雙端面密封，可以最大限度地減輕腐蝕對密封件的影響，因為它與工藝流體相接觸的零件數(shù)量少，這也是在強腐蝕條件下，選擇密封結(jié)構(gòu)的一條重要原則。根據(jù)機械密封的實際工況，合理選擇耐腐蝕材料和熱處理工藝是防止密封在應(yīng)用時產(chǎn)生泄漏的重要做法?？蛇x用奧氏體不銹鋼做

密封環(huán)，其表面能形成氧化物或氫氧化物的保護膜使金屬鈍化而不受腐蝕。但奧氏體不銹鋼在450~850℃產(chǎn)生晶間腐蝕，因此材料要在1050℃下進行熱處理。