最常见的13种损坏机械密封的方法和预防措施.docx

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1、最常见的13种损坏机械密封的方法和预防措施编者按工厂老师傅通过自己十多年的经验总结并列出了最常见的13种损坏机械密封的方法，是给出了预防或修复的具体措施。目录编者按11 .最常见的13种损坏机械密封的方法和预防措施31.1. 干运转31. 1.1.干运转怎么一回事32. 1.2.机械密封故障之干运转的原因及措施41.2. 高温51. 2.1.机械密封使用时过热会造成哪些影响?51.2.2.温度对机械密封件的影响61.2.3.热裂纹71.2.4.结焦71.3.冲击81.3. 1.如何预防或修复81.4. 润滑不良91.4. 1.如何预防或修复91.5. 转速/转矩91.5. 1.如何预防或修复1

2、01.6. 化学侵蚀101.6. 1.如何预防或修复111.7. 压力121.7. 1.如何预防或修复121.8. 固体颗粒121.8. 1.如何预防或修复131.9. 不对中131.9.1.如何预防或修复141.10.振动141.10.1.如何预防或修复161.11.安装错误161.11.1.如何预防或修复171. 12.在磨损的泵上安装新的密封171. 12.1.如何预防或修复171.13. 操作错误181. 13.1.如何预防或修复182.机械密封检修方法与机械密封注意事项182. 1.机械密封182. 2.机械密封拆卸的注意事项182. 3.机械密封检修的要求以及步骤182. 4.机械

3、密封的安装前准备工作及注意事项192. 5.机械密封的安装顺序和注意事项193. 总结191 .最常见的13种损坏机械密封的方法和预防措施1.1. 干运转2 .1.1.干运转怎么一回事听到爆裂声吗?那是机械密封干运转时发出的声音。机械密封设计用于在密封面之间使用少量流程液体，这种液体使密封面保持润滑和冷却。但是，当液体在密封面间发生汽化时，就会产生可听见的爆裂声。以下是导致润滑液/冷却液汽化的常见原因：1）轴向调整不当2）夹带空气3）填料函中滞留蒸汽4）填料函中滞留固体5）泵干运转6）冷却不足7）没有或安装了错误的冲洗方案8）流体蒸汽压力过高图干运转造成严重的感损伤（结焦）示例图2由于干运转和

4、机械变形而损坏密封面1.1.2.机械密封故障之干运转的原因及措施为防止干运转，通过增加冲洗流量或重新评估填料函的结构设计、密封冲洗系统或冲洗方案来使热量远离机械密封面。通过排空填料函压盖中的气体或使用锥形孔填料函压盖释放滞留的蒸汽。机械密封件的常常都表现于泄漏、磨损、功率消耗大、过热、冒烟、振动等的故障原因之多。我们以泵用的机械密封件为例子，将机械密封件的各种故障的现象、生产的原因、导致的后果应用采取的代谢及使用的标准作一次详细的说明。一、机械密封件故障之干运转的故障原因图：图3擦亮的伤痕、变色、过热图4边缘磨损，“唱片”状的条纹二、机械密封件故障之干运转的原因：当机械密封件的密封面间液体不足

5、或无液体的时候就会发生干运转。三、机械密封件故障之干运转的症状及应对采取的措施：主要症状：静密封环有严重的磨损和凹槽。金属密封环表面有擦亮的伤痕，有的有径向裂纹和变色。其他过热症状有：。型密封圈硬化和开裂等。碳石墨密封环密封面上有唱片的条纹般的同心纹理。应对措施：1 .检查冲洗液入口和滤清器；2检查循环线，勿使堵塞。如果无循环线，就检查抽送情况并设置循环线；3 增大循环液量。1 图5机械密封环2 Q占:日J1乙r如果在密封面上看到放射状裂纹（热裂纹）或者堆积物（结焦），那么可能是温度过高所致。在这种情况下，密封所面临的高温是由泵或密封运行过程中产生的热量造成的。2.1.1. 机械密封使用时过热

6、会造成哪些影响？机械密封按工作条件和介质性质的不同，有耐高温、耐低温机械密封，耐高压、耐腐蚀机械密封，耐颗粒介质机械密封和适应易汽化的轻质燃介质的机械密封等，应根据不同的用处选取不同结构型式和材料的机械密封。在一个或两个端面出现缺口，这种现象说明两个端面分开的距离太大，而当两个端面用力合紧时，就会产生缺口。造成端面分离的常见原因是进口机械密封介质急骤蒸发。例如，水，特别是在热水系统或是含凝结水的液体中，水蒸发时膨胀，因而将两端面分开。泵的气穴现象加上密封件的阻塞也可能是使密封端面产生缺口的原因。在这种情况下，不是由于振动和联轴器不对这引起的，因为这不足以使端面产生缺口。降低端面温度是防止介质急

7、剧蒸发造成端面损坏的常用方法。同时，采用导热性好的材料组对也是有利的，如用锲基硬质合金与浸铜石墨组对，此外，采用平衡型机械密封，或利用特种耐腐蚀机械密封压盖从外部注液冷却，或直接冷却腔内的密封，等等，对降低密封端面的温度是十分有效。失效的机械密封，摩擦副端面常会留下很细的径向裂纹，或者是径向裂纹兼有水泡痕，甚至龟裂。这是由于密封过热引起的，特别是陶瓷、硬质合金密封面容易产生这类损伤。介质润滑性差、过载、操作温度高、线速度高、配对材料组合不当等，其中任何一种因素，或者是几种因素的叠加，都可以产生过大的摩擦热，若摩擦热不能及时散发，就会产生染整机械密封热裂纹，从而出现过度磨损和高泄漏。解决密封过热

8、问题，除改变端面面积外，减少载荷外，还可采用静止型密封并加导流套强制冷却循环流体导向密封面，或在密封端面上开流体动力槽来加以解决。摩擦端面上有许多细小的热斑点和孤立的变色区，这说明密封件在高压和热影响下变形扭曲。对于端面的的热变形，一般的计算方法是不允许的，应采用有限元法计算，以便改进密封环的设计。1.2. 2.温度对机械密封件的影响机械密封又称端面密封，它至少有一对垂直于旋转轴线的端面，该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下，加之辅助密封的配合，与另一端面保持贴合并相对滑动，从而防止流体泄露。当密封腔内的温度超过150时，可能会出现以下问题：1,端面摩擦热未能被带走，会对密封环起加热作用，

9、使密封端面温度过高，造成端面液膜汽化，出现干摩擦；2,密封环摩擦副发生热变形和热裂。在检修失效的密封动环时，会发现有贯穿整个径向端面的裂纹及微裂纹，尤其是导热系数低及脆性材料制造的摩擦副环更容易发生断面热裂。产生热裂的原因主要是机械密封件的密封端面在回转过程中，不断地产生大量的摩擦热使表面凹凸不平面加速了磨损。同时，热裂都是径向的，加大了泄漏的渠道，改变了端面间的压力分布，丧失了密封的严密性，使端面泄露增加；3 .材料的腐蚀和磨损加快，并可能发生变质；4 .辅助密封圈（如氟橡胶、丁睛橡胶等）在超过许用温度后，会迅速老化、龟裂、变硬和失去弹性；5 .弹簧疲劳强度降低。1.2.3.热裂纹热裂纹可以

10、通过密封面中心出现的放射状裂纹来识别（见图6）o这些裂纹充当切削刃的作用，导致密封面相互摩擦时过早磨损。图6源于密封面中心的放射状热裂纹1.2.4.结焦结焦会在机械密封的大气侧留下堆积物或研磨碎屑。当密封在过高温度下运行时，会出现这种聚积物，但也可能是由于冲洗液不干净或外部环境带来的污染等原因而出现（见图7）o图7结焦示例泵（在性能曲线上）远离BEP运行时，会产生过多的热量；密封因高速运转或在密封面施加过大压力而产生过多的热量。某些密封材料不是为高温应用而设计的。泵送高温液体时，如果使用错误的结构材料，则会导致机械密封过早失效。如何预防或修复保持密封冷却对其长期可靠运行至关重要。如果可以看到热

11、裂纹或结焦的迹象，那么是时候仔细查看密封的冲洗方案（或有必要增加密封冲洗方案）了。考虑增加冲洗流量，或更改冲洗方案。是否为应用正确选择了密封?正确的结构材料和密封设计确保密封能够承受高温。1. 3.冲击有几种不同类型的冲击可导致机械密封失效，包括机械冲击和热冲击。图8冲击损伤示例机械冲击是由设备运行状况恶化引起的，例如轴承损坏、汽蚀、扭矩过大、负载不均和轴不对中。然而，更常见的是，机械冲击是由于密封操作不当和装配不当造成的。当密封在短时间内面临较大的温度波动时，会发生热冲击。密封面的不同区域会出现不同程度的膨胀和收缩，从而在密封面上造成过度应力或应变。1.3. 1.如何预防或修复如何解决这种特

12、殊情况?首先需要充分了解它发生的原因。应对冲击时要记住以下几点：1）安装机械密封时，应避免紧固件紧固不均匀或过紧2）注意确保安装与密封相匹配的冲洗方案3）检查以确保冲洗液和急冷系统的设计可最大限度地减少可能出现的瞬间中断4）在日常的项目检查中增加振动检查5）如果运行参数规定温差很大，作为一般经验法则，将变化幅度限制在每分钟0.55oCo1.4.润滑不良机械密封在运行过程中如果发出尖叫声，原因可能是密封面之间缺乏润滑。润滑在机械密封的运行中起着关键作用。其功能除了润滑以外，还有冷却、密封、清洁密封面和保护的作用。硬质表面（如碳化硅或陶瓷）上的润滑不良可能会导致热裂纹。热裂纹显示密封面上存在放射状

13、裂纹。裂纹之间的高度和距离可能从很小到很大（见图6）o当两个旋转面在重的载荷下接触时，由于表面附近的过度摩擦发热，可能会出现局部高温。发热、密封面之间的润滑不良和机械载荷的叠加，导致材料在接触区附近出现开裂。图9润滑不良损伤示例1.4.1.如何预防或修复确认密封腔压力等运行工况在密封设计的限制范围之内；确认密封腔己经或能够将空气充分排出；为密封提供充足持续的（润滑）冲洗。1.5.转速/转矩几乎任何旋转设备都是如此，转速往往是致命的。高的启动或运行扭矩、设备的频繁启动/停止会对机械密封造成损害。1. 图10高扭矩损伤示例2. 5.1.如何预防或修复检查设备的状况，并将其修复到适当的限度。根据扭矩

14、或其它设备运行工况选择适当的驱动机构。使用平衡型密封以降低密封面扭矩和压力扭矩。2.6 .化学侵蚀对机械密封的一些最严重的损坏可能是来自化学侵蚀。不相容的材料会产生巨大的影响。当密封件受到化学侵蚀时，可能会出现以下任何情况:1）严重泄漏2）过度磨损迹象3）易碎或破损的零件4）密封面点蚀5）腐蚀的金属零件6）膨胀的。形圈图11化学侵蚀损伤示例化学侵蚀是由密封及其结构材料选择不当引起的。机械密封的选择，必须由对机械密封的不同材料具有丰富经验的人员来进行，并且还了解某些化学品的反应方式，这一点至关重要。2.7 .1.如何预防或修复为了正确地为流程液体选择合适的材料，应完成完整的化学分析。选择密封材料

15、时，请详细了解密封可能存在的所有运行工况，包括清洁化学品的特性及其运行温度。选择将使用干净、兼容液体的冲洗方案。在某些情况下，可能需要双重机械密封来中和或控制腐蚀性环境。1.7.压力机械密封过压会导致动、静环密封面外径处发生重力接触，并向内逐渐减小，直至几乎没有可见的接触。高压会导致主密封环外径边缘出现碎裂（缺口）。Possib1eRotationDuetoPressure图12过压损伤示例1. 7.1.如何预防或修复尽可能降低密封腔压力。为了减少高密封腔压力引起的变形，可能需要改变密封设计或材料。1.8. 固体颗粒固体颗粒（磨料）+错误的密封材料=密封磨损比预期快得多。固体颗粒对密封面造成的损伤有如下迹象：1）密封面磨损严重2）磨损的凹槽具有“留声机唱片”的外观1.8.1. 3）密封面可能出现边缘碎裂或倒圆现象1.8.2. 如何预防或修复在应用于含固体颗粒工况之前，必须确定流体的特性，包括固体含量、固体大小和固