机械密封用材料_2013.ppt

其它结构件材料 机械密封的其它结构件，如弹簧座、推环、旋转环座、非旋转环座、紧定螺钉、传动销等，虽非关键部件，但其设计选材也不能忽视，除应满足机械强度要求外，还要求耐腐蚀。一般情况下用2Cr13, 在腐蚀性介质中，需要分别选用1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、蒙乃尔合金等。 减少密封件的腐蚀损坏措施，除选用高级耐蚀合金材料外，还可以采用表面处理技术。例如在45#钢表面化学沉积Ni-P合金镀层，在盐水、盐溶液、冷凝气、溶剂、碳氢化合物中都具有非常好的耐蚀性；在一些氨溶液、有机酸、还原性酸中也具有耐蚀性，但在强氧化性酸，如硝酸中耐蚀性差 利用普通材料通过表面技术处理，可以降低机械密封普通结构件的成本。 机械密封的故障现象、失效及措施 在炼油厂和化工厂的机泵故障中，轴封的故障较多。据统计，离心泵的轴封故障约占50%，轴承故障约占30%。 （1） 机械密封的故障现象及其原因 故障现象 泄漏量太大或不正常泄漏； 功率上升； 过热、冒烟、发声； 不正常振动； 大量析出磨损生成物。 原因 机械密封本身不好。 机械密封选用不当、适应性差。 运转条件和操作管理不好， 辅助装置欠佳。 （2） 密封失效及其表现形式 当被密封的介质通过密封部件并造成下列情况之一，则认为密封失效： 从密封系统中泄漏出大量介质； 密封系统的压力大幅度降低； 封液大量进入密封系统（如双端面机械密封）。 机械密封失效外部特征 密封持续泄漏； 密封泄漏和密封环结冰; 密封在工作时发出爆鸣声; 密封工作时产生尖叫； 石墨粉聚集在密封面的外侧； 密封寿命短。 密封失效的具体表现形式 对失效的机械密进行拆卸、解体时，可以发现密封失效的型式多种多样。常见的有机械损坏、腐蚀损坏和热损坏。 机械损坏 机械损坏的主要形式是磨损，其中包括其它由于机械强度不够的各种形式损坏。 (a)磨损损坏 因固体颗粒而产生磨损（铝合金） 石墨环座严重磨损而焊接碳化钨环未损坏 (b)冲蚀和汽蚀损坏 密封流体对密封元件会造成冲蚀磨损。原因：在高压差（约30大气压以上）重负荷密封中出现，高压差会使密封面翘起造成流体对密封面的冲蚀。在特别高的周速下出现泄漏也会将密封面的结合材料（软环）冲刷掉。 镍基堆焊碳化钨端面上的冲蚀 石墨环因液体循环而产生的冲蚀 因固体颗粒而产生磨损（铝合金） 石墨环座严重磨损而焊接碳化钨环未损坏 (c) 轴套磨损： 由于O形圈与轴套之间有相对运动而产生轴套磨损。原因：机加工误差、轴向窜动以及环座倾斜所致。另外，因介质内的固体颗粒（或其它固体颗粒）嵌入O形圈而致使轴套磨损及O形圈损坏。 O形圈处轴套磨损 固体颗粒嵌入O形圈 (d) O形圈阻塞 O形圈阻塞：因产品侧密封空间内固体颗粒（尤其是纤维物质）的积聚而使O形圈阻塞。另外，因介质闪蒸逸出物在大气侧的缓慢沉积而使密封面不能保持紧密接触。 大气侧因介质泄漏而造成沉积阻塞 扭矩所致磨损 (e) 摩擦扭矩所致损坏 传动螺钉与传动套之间的磨损，一般发生在频繁开停工况下，致使弹性元件失去弹性补偿作用甚至密封面不能紧密贴合而失效。 改进传动方式 橡胶波纹管分离 (f) 金属波纹管开裂：因剧烈振动及干运转而造成金属波纹管在焊接处开裂，拨叉传动结构来避免。 波纹管开裂 拨叉传动方式 腐蚀损坏 机械密封因腐蚀引起的失效为数不少，而构成腐蚀的原因错综复杂 (a)表面腐蚀：腐蚀为发生在零件接触介质表面的均匀腐蚀。表现为零件的重量减轻，失去强度，降低硬度，甚至会全部被腐蚀掉。 表面腐蚀 点蚀 （b）点蚀：在金属表面各处产生的剧烈腐蚀点，是腐蚀行为发生在构件的局部区域，它具有多种表现型式，如选择性腐蚀、应力腐蚀、磨损腐蚀、缝隙腐蚀等，其危害比表面腐蚀更为严重。 (c) 晶间腐蚀：一般发生在铜焊碳化钨环的支承材料，进发生在金属的晶界面上。其重量腐蚀率很小，但能深深地腐蚀到金属的内部，且易因缺口效应而引起切断损坏。 （d）应力腐蚀：应力腐蚀是金属材料在腐蚀介质和应力的共同作用下，产生裂纹或发生断裂的观象。金属焊接波纹管、弹簧、传动套的传动耳环等机械密封构件最易因产