關于釜用機械密封失效分析及改進措施探討

張春芳 白雪松（遼寧豪耐思石化裝備有限公司， 遼寧 沈陽 110141）

關于釜用機械密封失效分析及改進措施探討

張春芳 白雪松
（遼寧豪耐思石化裝備有限公司， 遼寧 沈陽 110141）

泄漏是釜用機械密封最常見的失效表現。在實際工作中如果發現釜用機械出現泄漏，就需要對泄漏原因進行詳細分析，從而采取有針對性的措施。基于此，筆者結合多年工作經驗，對釜用機械密封失效的表現進行了總結，并有針對性的提出了解決措施。

釜用機械密封；失效分析；改進措施

通常情況下，釜用的機械密封采用的都是內裝式，因此，在對釜用機械密封問題進行研究時往往也面臨著諸多困難。釜用機械密封屬于精密零件，通過查閱大量文獻資料發現，在諸多釜用機械密封失效的表現中有一半以上為泄漏。釜運行時間超過半年之后，大多數也都會出現機械密封失效的問題。雖然這項統計較為籠統，但是足以說明機械密封是易損件的重要的特征。導致釜用機械密封失效的原因多種多樣，所以，如果一旦出現密封失效問題，必須尋找原因，用正確方法解決，只有這樣，才能保證機械密封穩定工作。

1 釜用機械密封失效主要表現

1.1 摩擦副端面

第一，端面不平整。根據實際密封要求，要想達到良好的密封效果，摩擦副端面必須要保持平整。如果端面不平整，粗糙度達不到規定要求，或者是在正式使用之前就已經發生損壞，自然就會出現泄漏。在此情況下，應當對端面進行拋光研磨處理，或者是更換新的密封環。一般來說，摩擦副端面的平面度應當在0.9μm內。第二，端面之間存在異物。工作人員在日常維護過程中或者是密封之前沒有將端面之間的異物清除干凈。在該情況下，工作人員需要將端面進行充分清洗，將污物去除干凈之后再進行裝配。第三，安裝錯誤。在進行安裝時，安裝尺寸并沒有依照設計圖紙。應當對安裝說明進行仔細閱讀，掌握圖表的具體要義，根據設計圖紙的要求調整安裝尺寸。如果壓蓋進行安裝時發生傾斜，必須進行重新安裝，還要對壓蓋端和摩擦副各點的距離是否一致進行檢驗，整個安裝過程需要將壓蓋螺釘均勻鎖緊。

（1）補償環 第一，輔助密封圈質量不合格。主要體現在斷面超差尺寸，壓縮率不符合要求，從而導致密封圈出現流痕、縮裂等情況。在該情況下，需要對密封圈進行替換，選擇質量合格的密封圈。第二，在安裝過程中受到損壞。比如在安裝過程中由于工作人員疏忽導致V型圈或O型圈在安裝時被割傷，塑料或橡膠表面出現劃痕等，這些都會在安裝過程中產生損壞。除了安裝人員自身不注意之外，造成這一類似情況的原因就是軸末端存在毛刺。這就要求工作人員在安裝過程中要將毛刺清理干凈，時刻保持整潔。此外，鍵槽也會導致密封圈出現損壞，所以必須借助專業工具進行安裝，切不可隨意使用工具。第三，軸表面自身缺陷，存在腐蝕和坑點。一旦發現軸表面存在這些現象，應當對材料進行及時更換。第四，密封圈材料和介質相容不佳，應當重新選擇能夠完美相容的材料。

（2）非補償環 第一，底座公差尺寸并不符合實際需要，此時需要對補償環進行更換。第二，安裝不準確，比如將V型圈的方向裝反，正確安裝方式是凹面的和介質方向一致，如果安裝反，就會出現泄漏。第三，質量不合格，應當重新選擇質量好的非補償環。第四，密封圈材料和介質相容不佳，應當重新選擇能夠完美相容的材料。

（3）軸套和軸 一般來說，在軸套位置發生泄漏，量都是較為穩定的，但是如果泄漏發生在其它位置，就不能保證這一點。軸套和軸之間出現泄漏，大多數原因都是因為安裝錯誤或者是密封圈、墊片不符合設計要求。

2 釜用機械密封失效的原因和對策

2.1 磨損痕跡

通過對磨損痕跡的觀察我們能夠發現運動和磨損之間的關系。比如，如果磨損痕跡是正常運行產生的，那么說明零件之間具有良好的配合，傳動部分同軸度較好［1］。如果在出現磨損痕跡的同時還伴有泄漏現象，那么大多數就是密封自身的問題。如果經常發生泄漏現象，這意味著端面之間并沒有出現泄漏，泄漏很有可能發生在別的部位。觀察發現端面磨損較寬，表示傳動部分同軸度非常差，原因是在安裝時沒有對零件精度進行及時調整，零件誤差累計越來越多，螺栓孔的連接較差。機械密封運行一段時間之后，端面并沒有出現磨損，這表示在剛投入到使用時就已經出現泄漏，在有些情況下，旋轉環和靜止環是相對靜止的關系，而旋轉環和底座卻是相對旋轉的關系，如果是在這種情況下，并不會產生磨損痕跡。原因可能是防轉銷折斷，或者沒有安裝到位。硬質環出現溝槽，而且比較深，原因是同軸度比較差，或者是浮動性比較差。一旦出現震動，物質顆粒就會進入到端面之間。

2.2 熱負荷

如果機械密封出現失效，那么在摩擦副端面就會看見徑向裂紋，并且出現龜裂或者伴有水泡痕跡。如果發現存在上述情況，那么可以判斷機械密封失效原因為密封過熱。如果密封面選擇的是硬質合金或者是陶瓷，這種損傷現象就比較普遍。介質潤滑性差，操作溫度高，組合材料不當等，每一個因素都會導致摩擦熱。如果不能將摩擦熱以及散發出去，熱裂紋就會隨之產生。要想解決這一問題，在降低荷載、調整端面面積比例的同時還應當安裝冷卻裝置。

3 結語

對釜用機械密封失效的表現、原因以及解決措施進行分析，能夠幫助我們在今后的工作中不斷提高機械密封技術的應用水平，優化設計結構，減少事故發生率。

［1］王學來.石油化工釜用機械密封的失效分析和對策［J］.中國石油和化工標準與質量，2013，（2）.

［2］劉春榮.淺談化工機械密封的故障原因與解決方法［J］.中國科技博覽，2011，（3）.