机械密封失效的原因及分析.docxVIP

一般来说，轴封是泵的薄弱环节，它的失效是造成泵维修的主要原因。对机械密封的失效原因进行认真分析，常常能找到排除故障的最佳方案，从而提高密封的使用寿命。

1)密封失效的定义及外部症状

(1)密封失效的定义。

被密封的介质通过密封部件并造成下列情况之一者，则认为密封失效。

①从密封系统中泄漏出的介质量超标。

②密封系统压力降低值超标。

③加入密封系统的阻塞流体或缓冲流体(如双端面机械密封的封液)的量超标。

(2)密封失效的外部症状。

在密封件处于正常工作位置，仅从外界可以观察和发现到的密封失效或即将失效前的常见症状有以下几种:个密封持续泄漏。泄漏是最易发现和判断的密封失效症状。机械密封实际工作中总会有一定程度的泄漏，但泄漏率可以很低，采用了先进材料和先进技术的单端面机械密封，其典型的质量泄漏率可以低于1g/h。所谓“零泄漏”，一般是指“用现有仪器测量不到的泄漏率”，采用带封液的双端面机械密封可以实现对被密封介质的零泄漏，但封液向系统内的泄漏和向外界环境的泄漏总是不可避免的。

机械密封出现持续泄漏的原因主要有:密封端面问题，如端面不平、端面出现裂纹、破碎，端面发生严重的热变形或机械变形;辅助密封问题，如安装时辅助密封被压伤或擦伤、介质从轴套间隙中漏出、0形圈老化、辅助密封屈服变形(变硬或变脆)、辅助密封出现化学腐蚀(变软或变黏);密封零件问题，如弹簧失效、零件发生腐蚀破坏、传动机构发生腐蚀破坏。

②工作时密封尖叫。密封端面润滑状态不佳时可能产生尖叫，在这种状态下运行，将导致密封端面磨损严重，并可能导致密封环裂、碎等更为严重的失效。此时应设法改善密封端面的润滑状态，如设置或加大旁路冲洗装

③密封面外侧有石墨粉尘积聚。可能是由于密封端面润滑状态不佳，或者密封端面间液膜汽化或闪蒸，此时应考虑改善润滑或尽量避免闪蒸出现。某些情况下可能是留下残渣造成石墨环的磨损，也可能是密封腔内压力超过该密封和密封流体允许的范围，此时必须纠正密封腔压力。

④工作时密封发出爆鸣声。有时可以听到密封在工作时发出的爆鸣声，这可能是由于密封端面间介质产生汽化或闪蒸。改善的措施主要是为介质提供可靠的工作条件，包括在密封的许可范围内提高密封腔压力;安装或改善旁路冲洗系统，降低介质温度，加强密封端面的冷却等。

⑤密封泄漏和密封环结冰。某些场合观察到密封周围结有冰层，这是由于密封端面间的介质汽化或闪蒸。改善的措施同上。应注意结冰可能会擦伤密封端面(尤其是石墨材料)。汽化问题解决后应将密封端面重新研磨或予以更换。

⑥泵和(或)轴振动。原因是未对中或叶轮和(或)轴不平衡、汽蚀或轴承问题。这些问题虽然可能不会立刻使密封失效，但会降低密封的使用寿命。可以根据维护修理标准来纠正上述问题。

⑦密封寿命短。在目前技术水平情况下，一般要求机械密封的寿命在普通介质中不低于1年，在腐蚀介质中不低于半年，但比较先进的密封标准如AP1682，要求密封寿命不低于25000h。某些情况下，即使是一年或半年的寿命都难以达到，形成了机械密封的过早失效。造成机械密封过早失效的原因是多方面的，常见的有:设备整体布置不合理，在极端情况下可能造成密封与轴的直接摩擦;密封介质中含有固体悬浮颗粒，而又未采取消除固体悬浮颗粒的有效措施或未选用抗颗粒磨损机械密封，结果导致密封端面的严重磨损;密封运行时因介质温度过高或润滑不充分而过热;密封所选形式或密封材料与密封工况不相适应等。