機械密封失效原因

1、裝置靜試時泄露。
   機械密封裝置調(diào)試好后，一般要進行靜試，觀察泄露量。如泄露量較小，多為動環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題；泄露量較大時，則表明動、靜環(huán)摩擦副間存在問題。在初步觀察泄露量、判定泄露部位的基礎(chǔ)上，再手動盤車觀察，若泄露量無明顯變化，則靜、動環(huán)密封圈有問題；如盤車時泄露量有明顯變化則可斷定是動、靜環(huán)摩擦副存在問題；如泄露介質(zhì)沿軸向噴發(fā)，則動環(huán)密封圈存在問題居多；泄露介質(zhì)向四周噴發(fā)或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。
    此外，泄露通道也可同時存在，但一般有主次區(qū)別，只要調(diào)仔細觀察，了解結(jié)構(gòu)，一定能正確判斷。
2、試運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的泄露。
    泵用機械密封經(jīng)過靜試后，工作時高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會抑制介質(zhì)的泄露。因而，試運轉(zhuǎn)時機械密封泄露在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是因為動、靜環(huán)沖突副受損壞所致。
    引起摩擦副密封失效的要素有：（l）操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異常現(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動、靜環(huán)接觸面分離；（2）安裝機械密封時壓縮量過大，導致摩擦副端面嚴重磨損、擦傷；（3）動環(huán)密封圈過緊，彈簧無法調(diào)整動環(huán)的軸向浮動量；（4）靜環(huán)密封圈過松，當動環(huán)軸向浮動時，靜環(huán)脫離靜環(huán)座；（5）工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，工作中進入摩擦副，探傷動、靜環(huán)密封端面；（6）設計選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時可以通過適當調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但大都需要重新拆裝，更換密封。
3、兩密封端面失去潤滑膜而構(gòu)成的失效。
a）因端面密封載荷的存在，在密封腔缺乏液體時啟動泵而產(chǎn)生干摩擦；
b）介質(zhì)的低于飽和蒸汽壓力，使得端面液膜發(fā)生閃蒸，喪失潤滑；
c）如介質(zhì)為易揮發(fā)性產(chǎn)品，在機械密封冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢或阻塞時，因為端面摩擦及旋轉(zhuǎn)元件攪拌液體產(chǎn)生熱量而使介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升，也構(gòu)成介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓的情況。
4、腐蝕而引起的機械密封失效。
a）密封面點蝕，甚至穿透。
b）因為碳化鎢環(huán)與不銹鋼座等焊接，運用中不銹鋼座易產(chǎn)生晶間腐蝕；
c）焊接金屬波紋管、繃簧等在應力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下易產(chǎn)生破裂。
5、高溫效應而產(chǎn)生的機械密封失效。
a）熱裂是高溫油泵，如油渣泵、回煉油泵、常減壓塔底泵等最常見的失效現(xiàn)象。在密封面處因為干摩擦、冷卻水忽然中斷，雜質(zhì)進入密封面、抽空等情況下，都會導致環(huán)面出現(xiàn)徑向裂紋；
b）石墨炭化是運用碳—石墨環(huán)時密封失效的首要原因之一。因為在使用中，如果石墨環(huán)一旦超越許用溫度（一般在-105～250℃）時，其外表會析出樹脂，摩擦面附近樹脂會產(chǎn)生炭化，當有粘結(jié)劑時，會發(fā)泡軟化，使密封面泄露增加，密封失效；
c）輔助密封件（如氟橡膠、乙丙橡膠、全橡膠）在超過許用溫度后，將會迅速老化、龜裂、變硬失彈。現(xiàn)在所使用的柔性石墨耐高溫、耐腐蝕性較好，但其回彈性差。并且易脆裂，安裝時容易損壞。
6、密封端面的磨損而造成的密封失效。
a）摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系數(shù)大、端面比壓（包括彈簧比壓）過大等,都會縮短機械密封的壽命。對常用的資料，按耐磨性排列的次序為：碳化硅—碳石墨、硬質(zhì)合金—碳石墨、陶瓷—碳石墨、噴涂陶瓷——碳石墨、氮化硅陶瓷——碳石墨、高速鋼——碳石墨、堆焊硬質(zhì)合金——碳石墨。
b）關(guān)于含有固體顆粒介質(zhì)，密封面進入固體顆粒是導致密封失效的主要原因。固體顆粒進入摩擦副端面起研磨劑作用，使密封產(chǎn)生劇烈磨損而失效。密封面合理的間隙，以及機械密封的平衡程度，還有密封端面液膜的閃蒸等都是構(gòu)成端面翻打開而使固體顆粒進入的主要原因。
c）機械密封的平衡程度β也影響著密封的磨損。一般情況下，平衡程度β=75%左右最適宜。β<75%，磨損量雖然降低，但泄露增加，密封面打開的可能性增大。關(guān)于高負荷（高PV值）的機械密封，因為端面摩擦熱較大，β一般取65%～70%為宜，對低沸點的烴類介質(zhì)等，因為溫度對介質(zhì)氣化較敏感，為減少摩擦熱的影響，β取80%～85%為宜。
7、因安裝、運轉(zhuǎn)或設備本身所產(chǎn)生的誤差而造成機械密封泄露。
a）因為裝置不良，構(gòu)成機械密封泄露。主要表現(xiàn)在以下幾方面：
1）動、靜環(huán)接觸外表面不平，安裝時碰傷、損壞；
2）動、靜環(huán)密封圈尺寸有誤、損壞或未被壓緊；
3）動、靜環(huán)表面有異物；
4）動、靜環(huán)V型密封圈方向裝反，或安裝時反邊；
5）軸套處泄露，密封圈未裝或壓緊力不夠；
6）彈簧力不均勻，單彈簧不垂直，多彈簧長短不一；
7）密封腔端面與軸垂直度不夠；
8）軸套上密封圈活動處有腐蝕點。
b）設備在運轉(zhuǎn)中，機械密封產(chǎn)生泄露的原因主要有：
1）泵葉輪軸向竄動量超過標準，轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生周期性振動及工藝操作不穩(wěn)定，密封腔內(nèi)壓力經(jīng)常變化等均會導致密封周期性泄露；
2）摩擦副損害或變形而不能跑合引起走漏；
3）密封圈材質(zhì)選擇不當，溶脹失彈；
4）大彈簧轉(zhuǎn)向不對；
5）設備運轉(zhuǎn)時振動太大；
6）動、靜環(huán)與軸套間構(gòu)成水垢使彈簧失彈而不能補償密封面的磨損。