- A+
機械密封在使用中因管道介質中的雜質和結晶物沉積于密封腔內，使動環和動環座、軸套間的間隙易被阻塞，造成動環在軸向的動作不靈活甚至被卡死、彈簧被腐蝕卡澀而彈性不足，不能提供原設計的端面比壓，致使密封面不能良好地貼和，液膜平衡被破壞，導致密封出現微漏。隨著結晶物和雜質顆粒進入摩擦副端面，密封面逐漸被磨損，再加上動環軸向補償不靈，造成密封泄漏量增加，最終導致密封徹底失效。
一、機械密封概述
機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力(或磁力)作用下保持接合并配以輔助密封而達到的阻漏的軸封裝置。即依靠彈性元件對靜環和動環端面密封副的預緊和介質壓力與彈性元件壓力的壓緊而達到密封的軸向端面密封裝置，故又稱端面密封。機械密封是靠動環與靜環的接觸面在運動中始終貼合。其動環和靜環的端產生適當的比壓和保持一層極薄的液體膜而達密封的目的。
機械密封的主要部件有靜環和動環等端面密封副壓緊元件；輔助密封件有O形、x形、U型、楔形、矩形柔性石墨、PTFE包覆橡膠O圈等密封圈；還有彈簧、推環等彈力補償部件；傳動銷、傳動螺釘等傳動件；彈簧座、推環、壓蓋、緊定螺釘、軸套等緊固件。
機械密封多用于離心泵、離心機、反應釜和壓縮機等設備。其密封性能可靠、泄露量小、功耗低、使用壽命長、無需經常維修，且能適應自動化生產和高溫、低溫、高壓、真空、高速及各種強腐蝕性介質、含固體顆粒介質等苛刻工況的密封要求。
二、機械密封泄露原因分析
常見的機械密封泄露原因有動作性損壞、密封面平面度損壞、密封面潤滑性破損及多因素疊加作用引起的泄漏等。
(一)動作性損壞泄漏
動環與靜環隨軸的旋轉而頻繁重復運動，不僅改變了密封端面，也增加了軸向移動量，特別是熱及壓力變化的積累，逐漸降低了機械密封的精度。長此以往就引起密封端面、銷、軸套、螺栓及彈簧等部件損傷或變形，失去隨動性，造成密封泄漏。
1、漿料進入堵塞使彈簧作用受限、滑動部件動作失調、密封面表面磨損，破壞了密封性。既使僅有微量漿料填積，也會嚴重影響機械密封的動作性。
2、滑動密封面磨損、硬化、老化，使軸及軸套損壞、彈簧座磨損、彎曲等。
3、附著高油油類分解焦化或碳化物顆粒附著溶液中析出餾分的結晶物造成微量泄露粘合。
(二)密封面平面度損壞泄漏
密封面平面度損壞多為不均性滑痕或面部切斷痕。
1、泵密封箱端面和攪拌器封頭變形、損傷、螺栓緊固力不均勻等會導致靜環密封面變形，引發泄漏。
2、滑動件熱裝時，溫度變化與熱膨脹差引起的密封面變形。會使密封性因緊同件儒變、松動，結構熱應力過高及熱變形過大而損壞。導致泄漏。
(三)密封面潤滑性破損泄漏
端面密封不僅靠端面液膜的密封功能達到密封目的，還借端面液膜的潤滑作用而正常運行。
1、端面液膜破損會導致干摩擦，使密封面變得粗糙和磨損加速，甚至會使碳化硅與超硬質合金等硬質耐磨材料產生裂紋。
2、滑動摩擦面溫度急劇上升時，未能及時除去的熱積累會導致密封面間的密封液蒸發，潤滑膜消失后的干摩擦。加速了密封面的損傷，易引發突然的大量泄漏。因此需嚴格按規程檢查水冷系統等冷卻條件。
(四)多因素疊加作用泄漏
高粘度液體和起停返復操作的機械易發生以“碳疤”(密封面上隆起的微細“泡疤”)為起點，里輻射狀生長裂紋、剝離、脫落等多種缺陷。而干摩擦、滑動不良、平面度變形和相對側硬質滑動環變形等多因素疊加作用也會造成泄漏。這些泄露現象多為局部的面壓力上升和液膜破壞、熱循環及疲勞所致。因此，除良好的冷卻外，正確安裝、保證機械密封清潔及液膜潤滑完好的強化維護檢查，能消除隱患，確保安全運行。
三、機械密封泄露的處理對策
(一)動作不良的對策
1、使用耐磨性好，橡膠彈性高的O型環，在受到輕微損傷時仍能保持固有的形狀和大小，維持密封。密封用O型環多選用橡膠、聚四氟乙烯等。作為0型環或波紋管用的橡膠，可選用丁腈橡膠、乙丙橡膠、氯丁橡膠、硅橡膠、氟橡膠及聚硫橡膠等：聚四氟乙烯則可作為波紋管、v型環和楔型環，用于腐蝕性介質中：高溫或低溫條件下，多以青銅及不銹鋼作為金屬波紋管代替密封環；旋轉型機械密封，多采用O型環滑動密封。
2、采用壽命長的靜止型機械密封，將靜止型機械密封的靜環裝在軸側，動環裝在機殼側，即不受機器變形的影響，又具有保持平面度的結構的功能，且彈簧不接觸密封液，也改善和提高了動作性，降低了清除漿料、保持密封平面度和機器精度的難度。
3、機械密封受熱引起的材料變性、零件變形、負荷能力改變等，會降低密封的工作性能，甚至被燒毀。可視熱量大小采用自然冷卻、水套冷卻、內循環冷卻、外沖洗冷卻、軸內冷卻、外循環冷卻等方式，沖洗強化冷卻效果，控制密封溫度，并防止雜質積累，以保證密封的完好性。
(二)保持滑動面平面度對策
1、在維護檢修時仔細檢查有無磨損和滑痕，以保持靜環安裝的表面精度，采用靜止型機械密封能有效地解決磨損和滑痕多難以修復的問題。
2、抑制滑動部件材料應力變化的密封熱變形的有效方法是將O環或石墨環的保持方式由滑動式改為插入式；也可用耐高溫性與溫度適應性材料制造的機械密封部件來保證其應力變化最小。
(三)干滑動的防止對策
對滑動發熱的冷卻不足所致的滑動面損傷造成的干滑動摩擦，除配置完善的密封液、冷卻水流量和溫度監控單元外，還需巡回檢查二者供給管線，防止堵塞。最好采用耐漿性優良的靜止型機械密封，能有效防止干滑動發生。
此外，加強旋轉機械的運行管理，實時檢查機械密封的各種壓力、密封液流量、溫度等變化；檢查軸的振動情況及密封的狀態；嚴禁振動及堵轉運行，以保證機械的完好性。
大家都在看:
