机械密封的优缺点和腐蚀类型
机械密封的优缺点
机械密封的优缺点
1、优点
(1)结构可靠,泄漏量可以限制到很少,只要主密封面的表面粗糙度和平直度能保证达到要求,只要材料耐磨性好,机械密封可以达到很少泄漏量,甚至肉眼看不见泄漏。
(2)寿命长。在机械密封中,主要磨损部分是密封摩擦副端面,因为密封端面的磨损量在正常工作条件下不大,一般可以连续使用1~2年,特殊场合下也有用到5~10年。(3)运转中无需调整。由于机械密封靠弹簧力和流体压力使摩擦副贴合,在运转中自动保持接触,装配后就不用像普通软填料那样需调整压紧。
(4)具有耐耐振性。在转速为3000r∕min下最大振幅不超过0.05mm使用PV值不断提高。
(5)功率损失小。填料密封是靠盘根的压紧在轴上或轴套上起作用的。填料密封与轴直接摩擦,填料压的越紧摩擦力就越大、消耗功率也就越大。而机械密封的摩擦是处于半液摩擦状态,摩擦系数非常的小,机械密封的功率损失是填料密封的10-50%o
(6)波纹管密封轴或轴套不受磨损,对旋转轴的振摆和轴对壳体的偏斜不敏感。
(7)适用范围广。当介质易燃、易爆、有毒有害时,采用机械密封可保证密封。它还适用于高温、低温、高压、真空各种转速的及腐蚀介质的设备密封。
2、缺点
(1)如结构比填料密封复杂,加工精度要求高,并要求一定的安装技术等,特
别是干气密封的安装要求更高。而且密封技术发展的很快,新技术不断出现给我们维修带来了新的课题。
(2)结构复杂、拆装不便。与其它密封比较,机械端面密封的零件数目多,要求精密,结
构复杂。特别是在装配方面较困难,拆装时要从轴端抽出密封环,必须把机器部分(联轴器)或全部拆卸。这一问题目前己作了某些改进,例如采用拆装方便并可保证装配质量的剖分式和集装式机械密封等。
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机械密封(端面密封)是一种用来解决旋转轴与机体之间密封的装置。它是由至少一对垂直于旋转轴线的端面的流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用及辅助密封的配合下保持贴合下并相对滑动而构成防止流体泄漏的装置,常用于泵、压缩机、反应搅拌釜等旋转式流体机械,也用于齿轮箱、
船舶尾轴等密封。因此,机械密封是一种通用的轴封装置。机械密封结构多种多样,最常用的机械密封结构是端面密封。端面密封的静环、动环组成一对摩擦副,摩擦副的作用是防止介质泄漏。它要求静环、动环,具有良好的耐磨性,动环可以在轴向灵活的移动,自动补偿密封面磨损,使之与静环良好的贴合;静环具有浮动性,起缓冲作用。为此,密封面要求有良好的加工质量,保证密封副有良好的贴合性能。构成机械密封的基本元件有静环、动环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环密封圈、静环密封圈轴套密封圈等。
机械密封的优缺点和腐蚀类型
机械密封的优缺点和腐蚀类型
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机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面,在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合,并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。机械密封出现损坏的情况较多,常见的损坏形式主要有腐蚀损坏、热损坏和机械损坏。其中腐蚀损坏危害性较大,由于机械密封特殊的结构形式及工作环境和条件不同,腐蚀损坏的形态也多种多样。
机械密封的优缺点
机械密封与软填料密封比较,有如下优点:①机械密封可靠,在长周期的运行中,密封状态很稳定,泄漏量很小,按粗略统计,其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100;②机械密封使用寿命长,在油、水类介质中一般可达1~2年或更长时间,在化工介质中机械密封通常也能达半年以上;③摩擦功率消耗小,机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%~50%;④轴或轴套基本上不受磨损;⑤维修周期长,端面磨损后可自动补偿,一般情况下,毋需经常性的维修;⑥抗振性好,对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;⑦适用范围广,机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。但其缺点有:①机械密封结构较复杂,对制造加工要求高;
②机械密封安装与更换比较麻烦,并要求工人有一定的安装技术水平;③发生偶然性事故时,机械密封处理较困难;④机械密封一次性投资高。
机械密封的腐蚀类型
(1)金属环腐蚀
①表面均匀腐蚀。如果金属环表面接触腐蚀介质,而金属本身又不耐腐蚀,就会产生表面腐蚀,其现象是泄漏、早期磨损、破坏、发声等。②应力腐蚀破裂。金属在腐蚀和拉应力的同时作用下,首先在薄弱区产生裂缝,进而向纵深发展,产生破裂,称为应力腐蚀破裂,
机械密封与填料密封相比的优缺点
机械密封与填料密封相比的优缺点
机械密封也被称为端面密封,是一种依靠弹性元件对静环、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力而达到密封的轴向端面密封装置。它与老式的填料密封相比有着较大的优势,在现如今化工企业中重要的旋转机械的轴封基本用机械密封取代了填料密封。
机械密封与填料密封相比较的优点有:
1.使用寿命长。机械密封在油、水类介质中一般使用可达1~2年或更长时间,在化工介质中通常也能达半年以上。机械密封的使用寿命主要是由摩擦副的使用时间长短来决定的。在正常工作中,摩擦副之间存在一层薄薄的液膜,起到润滑和冷却的作用,再加上很多泵用机械密封的摩擦副一般都选用硬质合金和石墨作为动静环,石墨本身就有润滑能力,所以摩擦副的磨损小,使用寿命长,一般使用寿命在8000 h以上,而且运行中不需要维护和修理,可以长期连续运转。
2.抗振性好。机械密封对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感,浮动性好。
3.密封可靠,泄漏量小。机械密封在长周期的运行中,密封状态很稳定,泄漏量为3~5mL/h,甚至肉眼观察不到泄漏现象。而填料密封的泄漏量往往是机械密封泄漏量的几十倍以上。
4.维修周期长。机械密封端面磨损后可自动补偿,一般情况下,无需经常性的维修。
5.保护轴或轴套不磨损。由于机械密封不与轴或轴套发生摩擦,因此不会产生磨损。而填料密封在所难免。
6.适用范围广。化工企业的离心泵、管道泵、化工流程泵、循环泵以及大型风机等,皆可用机械密封代替填料密封。机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等环境。
机械密封的结构特点
机械密封的结构特点
机械密封是一种广泛应用于工业设备中的密封装置。它是通过两个或多个旋转部件之间的接触,以及与静止部件之间的接触,形成密封的隔离层。下面将介绍机械密封的结构特点。
1.结构简单:机械密封由静止环、旋转环、填料、弹簧等少数部件构成。这些部件可以根据特定的需求进行组合和更换,使得结构调整简单。
2.密封性能好:机械密封的接触面进行了精细的加工和抛光,可以实现高度密封效果,防止介质泄漏。它的密封性能可以根据工作条件和要求进行调节和控制。
3.抗冲击和振动能力强:机械密封的设计使得其能够承受较大的冲击和振动。例如,填料可以提供额外的支撑和缓冲,使得密封面在工作过程中不会受到过大的压力和碰撞。
4.耐高温和压力:机械密封通常采用金属材料和耐高温材料制成,可以在高温和高压环境下工作,确保密封性能不受影响。
5.使用寿命长:机械密封的结构紧凑,密封面经过精细抛光处理,可以延长密封件的使用寿命。此外,机械密封的部件可以根据需要进行更换和维修,延长设备的使用寿命。
6.简便维护:机械密封的维护相对简单,通常只需要定期润滑和清洁密封面。在需要更换密封件时,可以部分拆解,减少对设备的影响。
7.适应性广泛:机械密封适用于各种工业设备中,包括泵、压缩机、搅拌器等。它可以应对不同的工作条件和介质,具有广泛的适应性。
8.可靠性高:机械密封的结构经过长期优化和改进,保证了其可靠性
和稳定性。密封件的设计充分考虑了各种因素,包括温度、压力、转速等,以确保密封效果可靠。
总之,机械密封的结构特点包括简单、密封性能好、抗冲击和振动能
机械密封和软填料密封相比的优缺点
机械密封和软填料密封相比的优缺点
发布时间:2009-06-30 09:34:49 来源:本站原创作者:无忧备件网
机械密封是机械设备中常用的一种密封形式,机械密封在实际应用中也体现出很多的特点,为了让大家更明确的了解机械密封的优点和缺点,我们特别将机械密封与软填料密封进行了比较,以下是比较的结果。
1、机械密封的可靠性高
机械密封的可靠性要比软填料密封更高,在长周期的运行中机械密封会表现出稳定的密封状态,只有极小量的泄漏。机械密封的泄漏量按照统计数据来看,只为软填料密封的百分之一,可见机械密封的可靠性更好。
2、机械密封的使用寿命长
机械密封的使用寿命很长,在中性液体类介质中的工作时间可达2年以上,在油类介质中的工作时间能达到1年以上,而在化学类介质的环境中也能工作长达半年以上。
3、机械密封的摩擦性能好
机械密封的摩擦功率小、对轴承和轴套的磨损小,一般来说机械密封的摩擦功率消耗在软填料密封摩擦消耗的一半以下,而对轴承和轴套基本不会形成磨损。
4、机械密封的适应范围广
机械密封的材质决定了机械密封能够适应高温、低温、高压、高转速的工作环境。机械密封具有抗腐蚀能力,可用于腐蚀性介质、含磨粒介质的密封工作。另外,机械密封的抗振动能力强,对振动、偏摆和倾斜的反应不敏感。
5、机械密封的工艺要求高
机械密封与软填料密封相比,对制造工艺的要求更高、设计结构也更为复杂,因此机械密封的安装和更换都要求操作人员具有一定的技术水平。机械密封的这一特点决定了它的售价高、一次性投资额高,且事故处理的难度较大。
软密封填料,俗称软填料,是一种新的无石棉高分子材料合成的密封填料,外观如胶泥状具有特殊的可塑性,能够在填料涵内由两端盘根环封闭住填料后形成圆筒状的滑块,与轴的相对运动面之间产生非常薄的液膜,由于软填料的特殊材料的作用,产生的摩擦热接近于零。因此是世界上产生摩擦阻力最小填料之一,而填料之间高分子阻隔剂的作用保证了介质之间的不渗漏。因此,该种填料是唯一一种可塑的、低摩檫而不需冷却水冲洗的泵用填料。
机械密封的工作原理
机械密封的工作原理
机械密封是一种常见的密封方式,广泛应用于各种机械设备中。它的主要作用是防止机器内部的液体或气体泄漏,保证机器的正常运转。本文将介绍机械密封的工作原理及其在实际应用中的优缺点。
一、机械密封的工作原理
机械密封是一种利用机械方式实现密封的方法。它由两个相对运动的密封面组成,其中一个密封面固定在机器的静止部分,另一个密封面则固定在机器的旋转部分。当机器开始运转时,旋转部分的密封面与静止部分的密封面开始接触,形成一定的接触压力,从而防止液体或气体泄漏。
机械密封的密封面通常由两种材料制成:一种是硬质材料,如陶瓷、碳化硅等;另一种是软质材料,如橡胶、聚四氟乙烯等。硬质材料的密封面具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,但密封性能较差;软质材料的密封面则具有较好的密封性能,但耐磨性和耐腐蚀性较差。因此,在实际应用中,通常采用硬质材料和软质材料相结合的方式制造密封面,以兼顾密封性能和耐久性。
机械密封的工作原理可以归纳为以下几个步骤:
1.接触:当机器开始运转时,旋转部分的密封面与静止部分的密封面开始接触,形成一定的接触压力。
2.润滑:为了减小接触面之间的摩擦,通常需要在密封面之间加入润滑剂,如油脂、水、液体等。
3.密封:接触面之间的润滑剂可以在一定程度上填补密封面之间
的微小间隙,从而形成有效的密封。
4.散热:密封面之间的接触会产生一定的热量,需要通过散热方式将其散发出去,以免密封面过热而导致损坏。
二、机械密封的优缺点
机械密封具有以下优点:
1.密封性能好:机械密封的密封性能比较稳定,可以在较大的压力范围内实现有效的密封。
机械密封的结构原理及特点
机械密封的结构原理及特点
机械密封是一种常用的动态密封形式,其结构原理和特点如下:
结构原理:
1. 机械密封由密封环、轴套、静环、动环等组成。
2. 密封环通过压力将密封面与轴套或静套等部分紧密接触,形成密闭的密封空间。
3. 密封面之间的相对运动产生摩擦,摩擦力可以抵消介质的泄漏。
4. 通过添加润滑剂或冲洗液来降低密封面的摩擦和磨损。
特点:
1. 机械密封能够在高速、高温、高压和有腐蚀性介质等恶劣工况下工作,具有较好的密封性能。
2. 机械密封结构紧凑,安装方便,适用于各种轴承和轴向密封。
3. 由于密封面之间的摩擦,机械密封需要一定的润滑或冲洗,以减少磨损和摩擦力,因此需要提供相应的润滑系统。
4. 机械密封使用寿命较长,能够在恶劣环境下保持其密封性能。
5. 由于机械密封的结构复杂,其制造和维护成本相对较高。
6. 机械密封适用于各种静态密封和旋转密封的场合,广泛应用于泵、压缩机、汽轮机等设备中。
典型机械密封介绍
典型机械密封介绍
一、典型机械密封的简介
机械密封(mechanical seal)是一种密封件,其主要用于防止流体(如液体、气体或蒸汽)的渗透,从而达到设备的密封完成。机械密封的
主要技术特点是它需要产生一个动态摩擦来达到密封的要求。它的表面传
动类型有滚动式、擦伤式、滑动式、油封式、消蚀式、拉伸式、转动式等;它的温度范围一般在0—250摄氏度之间,在一些特殊的条件下,可以到
达高达600摄氏度的高温状态。
二、典型机械密封的结构
机械密封由几个组件组成,主要有:静止环、动环、垫圈、密封圈、
支撑圈和盖板。
1.静止环:它是机械密封的基本组件,通常由硬质合金或碳钢制成,
其特点是抗腐蚀性强和耐磨性好。
2.动环:它也称为活动环,其原理是将静止环和动环的表面使用一个
柔性介质进行接触,产生摩擦,从而达到密封的目的。
3.垫圈:它用于在静止环和动环之间形成一个柔性介质层,用以缓冲
静止环和动环的摩擦,起到缓冲和减少摩擦的作用。
4.密封圈:它是一个密封接头,主要用于防止流体从动环的表面渗透
出来。
5.支撑圈:它用于支撑和固定动环,避免它在操作中产生不必要的位
移和振动。
压缩机的机械密封设计及其要求
压缩机的机械密封设计及其要求随着工业技术的进步,压缩机在工业生产中扮演着越来越重要
的角色。而作为压缩机关键部件的机械密封也日益受到人们的关注。机械密封是一种用以控制物质流动的装置,可以有效地控制
液体、气体、纤维和颗粒等物质的泄漏。而压缩机的机械密封设
计及其要求也成为了当前工业界普遍关注的话题之一。
一、机械密封的种类及其优缺点
机械密封是众多密封形式中的一种。常见的机械密封种类有单
端面、双端面和多端面三种。其中,单端面机械密封在液体控制
方面具有较为明显的优势,可以减少能量传递目标与弹性件之间
的磨损,有利于防止物质外泄。双端面机械密封的密封效果较好,能够有效地防止物质外泄,但也容易因密封面之间的磨损而影响
密封效果。多端面机械密封虽然可以提高密封效果,但同时也使
得机械密封的设计和制造较为复杂。对于压缩机这种需要持续高
温高压的环境下使用的装置,机械密封的正确选择就显得尤为重要。
二、压缩机机械密封的要求及其设计
1.耐高温和耐腐蚀性
压缩机运转中,需要承受高效的热量和压力,机械密封材料应
具有良好的耐高温性能和耐腐蚀性能,以保证其长期稳定运转。
目前,常用机械密封材料有碳化钨、碳化硅、贵金属等,这些材
料都具有较好的耐腐蚀性能和耐高温性能,可以有效提升机械密
封的使用寿命。
2.密封面的选择和设计
机械密封的密封面是控制物质泄漏的关键。在选择密封面的材
料时,应根据压缩机所处的工作条件进行选择。例如,对于高温
高压环境下使用的压缩机,应选用碳化钨和碳化硅等耐高温材料。而对于不易弄脏的环境中使用的压缩机,如空气压缩机、真空压
常见动设备密封形式和使用范围以及特点
常见动设备密封形式和使用范围以及特点
1.机械密封
机械密封是一种常用的密封形式,广泛应用于各种动设备中。它由密
封环、填料、压盖、密封面等组成。机械密封适用于高速、高温、高压的
液体和气体,具有密封性能好、使用寿命长、抗磨损等特点。
2.刮板密封
刮板密封是通过两个接触面相对刮拭的方式实现密封的一种形式。它
适用于高温、高压、高粘度等工况下的密封,常见于搅拌设备、反应器等。刮板密封具有密封性能好、结构简单、易于维护等特点。
3.塞型密封
塞型密封是通过圆柱形或圆锥形的密封件与孔口配合实现密封的一种
形式。塞型密封适用于轴向位移大、温度变化较大的工况,常见于柱塞泵、齿轮泵等设备。塞型密封具有密封可靠、安装拆卸方便、适应性强等特点。
4.膨胀性密封
膨胀性密封是通过填充膨胀性材料实现密封的一种形式。这种密封形
式适用于不同形状和尺寸的密封面,在高温、高压、振动等工况下表现出
较好的密封效果。膨胀性密封具有适应性强、耐高温、耐腐蚀等特点。
5.液体环形密封
液体环形密封是通过液体压强形成的密封流动环来实现密封的一种形式。它适用于密封不同尺寸、形状的孔口,常见于压力容器、管道等设备。液体环形密封具有密封可靠、适应性广、不受限制尺寸等特点。
6.气动密封
气动密封是通过气体的压力实现密封的一种形式。它适用于高速旋转、高温、低温等工况下的密封,常见于轴承、空压机等设备。气动密封具有
密封效果好、寿命长、抗腐蚀等特点。
总之,不同的动设备密封形式适用于不同的工况和要求。在选择密封
形式时,需要考虑设备的工作条件、压力、温度、介质等因素,并结合密
水泵机械密封知识介绍
水泵机械密封知识介绍
机械密封的作用是防止泵体内的液体泄漏,并确保泵体内外的液体不
发生混合。它通过活塞环和固定环之间的接触,形成一个密封界面,阻止
液体的外泄。
为了保证机械密封的工作效果,需要注意以下几个方面:
1.密封材料的选择:机械密封一般使用耐磨、耐腐蚀、耐高温的材料。常见的密封材料有碳化硅、碳化钨、陶瓷等。选择适合的材料可以提高密
封的可靠性和寿命。
2.密封面的加工:密封面是机械密封的核心部分,对密封效果有重要
影响。密封面应进行精密加工,表面光洁度要求高,并且需要保持一定的
平行度和圆度。
3.活塞环和固定环的安装:活塞环和固定环之间的间隙应适当,既不
能过大,也不能过小。过大的间隙会导致液体泄漏,过小的间隙则会导致
部件受损。
4.密封环的润滑:由于活塞环和固定环之间存在着摩擦力,所以需要
进行润滑。常见的润滑方式有使用润滑油或在密封环表面涂覆润滑材料。
5.密封环的维护与更换:密封环是机械密封的易损件,需要定期检查
和更换。一旦发现密封环出现磨损或破损,应及时更换,以保证密封效果。
1.温度和压力控制:机械密封在不同的温度和压力条件下,其工作性
能可能会发生变化。因此,需要根据实际情况,选择适合的机械密封,并
进行正确的安装和调整。
2.防止泵体内液体结冰:在寒冷的环境中,泵体内的液体可能会结冰,导致机械密封的损坏。因此,在寒冷季节,需要采取相应的措施,如加热
泵体或在泵体内注入防冻液。
3.泵体的清洁和保养:定期清洗泵体和密封部件,去除泥沙和其他杂质,以保证机械密封的正常工作。
总之,水泵机械密封是一种重要的装置,用于防止泵体内液体泄漏。
机械密封和软填料密封相比的优缺点
机械密封和软填料密封相比的优缺点
一、机械密封的优点
1.密封性能好:机械密封可以提供较高的密封效果,能够有效防止液
体或气体的泄漏。机械密封一般采用金属与金属之间的摩擦密封形式,排
除了软填料因介质侵蚀、油脂变质等原因导致的密封故障。
2.可用于高温、高压环境:机械密封由耐磨、耐高温、耐腐蚀的材料
制成,可以适应高温、高压环境的工作需求。相较之下,软填料密封的耐
高温性能有限,较难满足高温工况的需求。
3.寿命长:机械密封的设计结构复杂,但由于密封性好,摩擦磨损小,因此寿命相对较长。特别是在高速运转的设备中,机械密封更能保持稳定
的密封性能。
4.维护成本低:相对于软填料密封来说,机械密封需要较少的维护成本。机械密封可以更换磨损部件,而不需要进行完全更换。这大大降低了
设备的维护费用。
二、机械密封的缺点
1.制造成本高:机械密封的制造工艺相对较为复杂,需要高精度的加
工和装配,因此制造成本较高。这也间接增加了机械密封的售价。
2.需要润滑剂:机械密封的摩擦表面需要润滑剂的润滑保护。如果润
滑不良,会增加磨损和泄漏的风险。
3.不适用于高速旋转设备:由于机械密封的摩擦面需要润滑,因此对
于高速旋转的设备来说,可能会因为润滑性能的限制导致其无法正常工作。
三、软填料密封的优点
1.适用性广:软填料密封适用于各种形状和材质的密封部位,比较灵
活和通用。不同压力和温度环境下都能发挥良好的密封效果。
2.替换方便:软填料密封由软性材料制成,可以根据需要更换密封材料,便于维护和更换。
3.价格低廉:相对于机械密封来说,软填料密封制造成本较低,价格
机械密封和软填料密封相比的优缺点
机械密封和软填料密封相比的优缺点
发布时间:2009-06-30 09:34:49 来源:本站原创作者:无忧备件网
机械密封是机械设备中常用的一种密封形式,机械密封在实际应用中也体现出很多的特点,为了让大家更明确的了解机械密封的优点和缺点,我们特别将机械密封与软填料密封进行了比较,以下是比较的结果。
1、机械密封的可靠性高
机械密封的可靠性要比软填料密封更高,在长周期的运行中机械密封会表现出稳定的密封状态,只有极小量的泄漏。机械密封的泄漏量按照统计数据来看,只为软填料密封的百分之一,可见机械密封的可靠性更好。
2、机械密封的使用寿命长
机械密封的使用寿命很长,在中性液体类介质中的工作时间可达2年以上,在油类介质中的工作时间能达到1年以上,而在化学类介质的环境中也能工作长达半年以上。
3、机械密封的摩擦性能好
机械密封的摩擦功率小、对轴承和轴套的磨损小,一般来说机械密封的摩擦功率消耗在软填料密封摩擦消耗的一半以下,而对轴承和轴套基本不会形成磨损。
4、机械密封的适应范围广
机械密封的材质决定了机械密封能够适应高温、低温、高压、高转速的工作环境。机械密封具有抗腐蚀能力,可用于腐蚀性介质、含磨粒介质的密封工作。另外,机械密封的抗振动能力强,对振动、偏摆和倾斜的反应不敏感。
5、机械密封的工艺要求高
机械密封与软填料密封相比,对制造工艺的要求更高、设计结构也更为复杂,因此机械密封的安装和更换都要求操作人员具有一定的技术水平。机械密封的这一特点决定了它的售价高、一次性投资额高,且事故处理的难度较大。
软密封填料,俗称软填料,是一种新的无石棉高分子材料合成的密封填料,外观如胶泥状具有特殊的可塑性,能够在填料涵内由两端盘根环封闭住填料后形成圆筒状的滑块,与轴的相对运动面之间产生非常薄的液膜,由于软填料的特殊材料的作用,产生的摩擦热接近于零。因此是世界上产生摩擦阻力最小填料之一,而填料之间高分子阻隔剂的作用保证了介质之间的不渗漏。因此,该种填料是唯一一种可塑的、低摩檫而不需冷却水冲洗的泵用填料。
浅谈机械密封的腐蚀类型与防护措施
摘要 : 简述 了机械 密封 腐蚀 失效 Fra Baidu bibliotek形态 , 论上 分析 了各种 腐蚀 的机 理 、 因、 理 原 条件 及特 征 , 为解 决机械 密封腐 蚀 失效 的 问题提 供 了重要 依
据, 并提 出 了抑 制和减 缓腐 蚀发生 的具体 技 术措施 。 关键词 : 机械 密封 ; 腐蚀 失效; 防护方 法
中 图分 类 号 :H1 T 7 文献 标 识 码 : A 文章 编 号 :0 6 4 1( 00)l0 5 一 1 10 — 3 2 1 O 一 0 4 O 1
机 械 密 封 是 靠 一 对 或 数 对 垂 直 于 轴 作 相 对 滑 动 的 端 面 在 流 体 时作用下, 也会破 裂。 第三 , 四氟 乙烯 (4) 聚 F 密封环的腐蚀。 4 F 填充 压 力和补偿机构 的弹 力( 或磁力 ) 作用下保持贴合并配 以辅助密封 如 玻 璃纤 维 、 墨粉 、 属粉 等 以提 高 其 耐温 性 、 磨 性 。 充 F 石 金 耐 填 4环 而达 到 阻 漏 的轴 封 装 置 。机 械 密 封 出现 损 坏 的情 况 较 多 , 常见 的损 的腐 蚀 主 要 是 指填 充 的选 择 性 腐 蚀 、 出或 变 质 破 坏 。 例如 在 氢 氟 溶 坏形式主要有腐蚀损坏 、 热损坏和机械损坏 。其 中腐蚀损坏危害性 酸中 , 玻璃纤维分子热腐蚀 , 所以填 充何 物应视具体情况而定。 较大 , 由于机械 密封特殊 的结构形式及工作环境和条件不问 , 腐蚀 23辅助密封圈及其接触部位的腐蚀 ( ) . 1 辅助密封 圈的腐蚀。 橡胶 种 类 不 同 , 耐 蚀 性 亦 不 同。 由于 橡 胶 的腐 蚀 、 化 , 失 效 的 其 老 其 损 坏 的 形态 也 多 种 多样 。 1 机 械 密封 的优 缺 点 橡胶 遭 腐 蚀 后表 面 变粗 糙 且 失 去 弹性 , 易 断 裂 。橡 胶 耐 油 性 因品 容 机械密封又称端面密封 , 是旋转轴用动密封。 因机械密封性能 种 而 异 , 耐 油 的橡 胶 易胀 大 、 擦 力 增 大 , 动 性 不 好 , 密 封 失 不 摩 浮 使 可靠, 泄露 量 小 , 用 寿 命 长 , 耗低 , 须 经 常维 修 , 能 适 应于 生 效 。 橡胶 与 F 使 功 毋 且 4耐 温 性 差 , 橡胶 耐 温 性 最 好 , 在 20 硅 可 0 %使 用。 ( ) 2 产 过程 自动 化和 高 温 、 温 、 压 、 空 、 速 以及 各种 强腐 蚀 性 介 与 辅 助 密 封 圈接 触 部 位 的腐 蚀 。 械 密 封动 环 、 套 、 环 、 环 座 , 低 高 真 高 机 轴 静 静 质 、 固体 颗 粒 介质 等 苛 刻 工 况 的密 封 要 求 , 机 械 密 封 在 化 工 、 含 故 石 与 橡胶 或 F 4辅 助 密封 圈接 触 处 没 有 大 的相 对 运 动 ,该 处 液相 对 静 油 化工 、 油 、 炼 医药 、 防等 工 业 部 门 中 以获 得 广 泛 的应 用 。 国 止 易 形成 死角 , 与之 接 触 的金 属轴 套 、 环 、 环 座 及 密 封体 等造 给 动 静 机械密封 与软填料密封 比较 , 有如下优点 : ①机械密封可靠 , 成 了特种腐蚀 , 在 主要有缝隙腐蚀 、 摩振腐蚀 、 接触 腐蚀 , 三种腐蚀 同 长周 期 的运 行 中 , 封 状 态 很 稳 定 , 漏 量很 小 , 粗 略统 计 , 泄 时存在 , 密 泄 按 其 交替 进行 , 以腐蚀面较宽、 所 较深。 观察其表面深度在 1 1 一. 5 漏量一般仅 为软填料密封 的 110 ②机械密封使用寿命长 , /0 ; 在油 、 倍 密封 圈直 径 , 度 不 小于 0O m 时 , 蚀 .l m 密封 泄 漏 就严 重 了。 水 类 介质 中一 般 可 达 12年 或更 长 时 间 , 化 工 介质 中机 械 密 封 通 ~ 在 3 防 护 方 法 常也能达半年 以上 ; 摩擦功率消耗小 , ③ 机械 密封 的摩 擦功率仅为 31选 材 设 计 者 最 清 楚 产 品 或 零 件 的 用途 、 置 及所 处环 境 , . 位 软填 料密封的 1 % 5 %; 0 0 ④轴或轴套基本上不受摩损 ; ⑤维修周期 因此 设 计 者 在进 行 结 构 设 计 时 应选 择 适 合 的材 料 , 时对 产 品 或工 同 长 , 面磨 损后 可 自动补偿 , 端 一般情况下 , 毋需经常性的维修 ; ⑥抗 件 的表 面 涂 层进 行 设 计 , 图纸 上 提 出 相 应 的 表 面 处理 方法 及 技 术 在 振性好 , 对旋转轴的振 动、 偏摆 以及轴对密封腔 的偏斜 不敏感 : 适 要求。 ⑦ 当然, 这要求设计人员必须对 不同材料或不同涂层、 镀层的防 用范 围广 , 械 密 封 能 用 于 低 温 、 温 、 空 、 压 、 同 转 速 , 机 高 真 高 不 以及 腐 蚀 性 能 、 用场 合 、 艺性 及 经 济 性 等 熟 悉 。 比如 , 易 发生 点 蚀 适 工 容 各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封 。但其缺点有 : ①机械密封 的 工 件 可 选 用 耐 点 蚀 的合 金 材 料 , 对 表 面 进 行 钝 化 处理 , 高 材 或 提 结构较复杂, 对制造加工要求高 ; 机械 密封安装与更换比较麻 烦 , 料 的 稳 定 性 ; 防 止 缝 隙 腐 蚀 或 电偶 腐 蚀 的发 生 , 在 接 合 面 上 涂 ② 为 可 并要 求工 人 有 一 定 的安 装 技 术 水 平 发 生 偶 然 性 事 故 时 , 械 密 上 油漆 , 免 缝 隙 部 位 金 属裸 露 或 避 免 不 同 金 属 的直 接 接 触 。 过 去 ③ 机 避 封 处 理较 困难 ; 机 械 密 封 ~次 性 投 资 高。 ④ 推 土 机 的 管 夹 都 是 普 通 薄 板 制 作 , 三 年 就 可 能 严 重 锈 蚀 , 软 管 两 对 2 机 械 密 封 的腐 蚀 类型 失 去 固 定作 用 , 致软 管 与 其 它 零 件 发 生 摩 擦 磨 损 , 终 导 致 液压 导 最 21金属环腐蚀 第一 , . 表面均匀腐蚀 。如果金属环表面接触腐 系统漏油。采用 不锈钢材料后 , 寿命增加 , 避免了类似问题 的发生。 蚀介质 , 而金属本身又 不耐腐蚀 , 就会产 生表面腐蚀 , 现象是泄 其 32结构设计 工程机械产品在整体布 置上 要考 虑防止腐蚀介 - 漏 、 期磨 损 、 坏 、 声 等 。箔 二 , 力 腐蚀 破 裂。金 属 在 腐蚀 和 拉 质 的积 聚 , 量 避免 封 闭 区域 , 保 持 封 闭 系 统 通 风和 排 水 良好 , 早 破 发 应 尽 或 如 应 力 的 同时作 用 下 , 先在 薄 弱 区产 生 裂 缝 , 而 向纵 深 发 展 , 生 考 虑 整 车 的通 风 、 热 , 动 机 尾 气 排 放 要 通 过 净 化 、 温 等 ; 外 首 进 产 散 发 降 在 破 裂 , 为 应 力 腐 蚀 破 裂 , 用堆 焊 硬质 合 金 及 铸铁 、 化 钨 、 化 形 设计 上 注 意 防 护 , 免 积存 水 汽 和 尘 土 。 意 外 露 件 的保 护 , 称 选 碳 碳 避 注 电器 钛等密封环 , 容易出现应力腐蚀破裂。密封环裂纹一般是径 向发散 件 与接 头 布 置 在 内侧 , 加 防 护罩 壳 。整 车 外 露 易 腐 蚀和 易进 水 的 或 型 的 , 以是 一 条 或多 条 。 些 裂 缝 沟通 了整 个 密 封端 面 , 可 这 加速 了端 部 位设 防尘 罩 。 零部 件 设 计 时 考 虑 其 均 匀 腐蚀 , 择 一种 或几 种 组 选 面 的磨 损 , 泄漏 量 增 加 。 使 合 防腐 方式 。 22非金属环腐蚀 第一 , . 石墨环腐蚀 。用树脂浸渍的不透性石 ( ) 设计 中 尽 量 采 用 圆 角 或 在 可 能 时规 定磨 圆 拐 角 , 个 设 1在 整 墨环 , 它的腐蚀有三个原 因: 一是当端面过热 , 温度大于 10 8 ℃时 , 浸 计都应考虑到便于对拐角处的打磨 。( ) 2 由于表面灰 尘会 引起金属 渍的树脂要折离石墨环 , 使环耐磨性 下降 ; 二是浸渍 的树脂若选 择 的腐 蚀 , 因此 应 避 免 装配 后 工 件 表 面积 存灰 尘 。 3 对 于 外露 面 或 可 () 不当, 就会在介质 中发生化学变化, 也使 耐磨性下 降; 三是树脂浸渍 以进 入 风 雨 的 部 位 , 量 不 采 用 点焊 , 应 该 采 用 连 续 焊 , 仅 美 尽 而 不 深度 不够 , 当磨 去 浸 渍 层 后 , 耐磨 性 下 降 。 所 以密 封 冷 却 系统 的建 观 , 且 防 腐蚀 效果 好 , 防止 缝 隙腐 蚀 的 发 生 。 而 且 , 于 表面 形 而 能 对 立, 选择耐蚀的浸渍树脂 , 采用高压浸渍 , 增加浸渍深度是 非常必要 状来说 , 对接的防腐蚀性能比搭接 要好 。( 焊缝经过打磨和清理 , 4) 的。第二 , 石墨环的氧化。在氧化性的介质 中, 端面在干摩 擦或冷却 会大大 改善表面状 态 , 提高防腐蚀能力。 而且, 对工件表面尽可能要 不 良时 , 生 3 0 4 o 产 5— 0 C的温 度 能 使 石 墨 环 与 氧 发 生 反 应 , 生 C 2 求 清理 , 产 0 使表 面 无 焊 渣 、 疤 、 瘤 等 表 面 缺 陷 。 焊 焊 气
机械密封常见的七种化学腐蚀
机械密封常见的七种化学腐蚀
机械密封常见的化学腐蚀有七种形式;
第一种:机械密封的点蚀
点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。点蚀有大有小,一般情况下,点蚀的深度要比其直径大的多。点蚀经常发生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。
在石油、化工的腐蚀失效类型统计中,点蚀约占20%~25%。流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件,促使点蚀的生成。机械密封的框架粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。
PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。氧化性金属离子(如Fe3+、Cu2+、Hg2+等)能促进点蚀的产生。但某些含氧阴离子(如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等)能防止点蚀。
点蚀虽然失重不大,但由于阳极面积很小,所以腐蚀速率很快,严重时可造成机械密封损坏,点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧,在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。
第二种:机械密封的缝隙腐蚀
在电解液中,金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙,缝隙内有关物质的移动受到了阻滞,形成浓差电池,从而产生局部腐蚀,这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在轴套与介质的连接处,垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处,它可以在不同的金属和不同的
腐蚀介质中出现,从而给机械密封的正常运行造成严重障碍,甚至发生破坏事故。对钛及钛合金来说,缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中,氧气浓度增加,缝隙腐蚀量增加;PH值减小,阳极溶解速度增加,缝隙腐蚀量也增加;活性阴离子的浓度增加,缝隙腐蚀敏感性升高。但是,某些含氧阴离子的增加会减小缝隙腐蚀量。
第三种:磨损腐蚀(冲蚀)
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机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面,在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持贴合,并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。机械密封出现损坏的情况较多,常见的损坏形式主要有腐蚀损坏、热损坏和机械损坏。其中腐蚀损坏危害性较大,由于机械密封特殊的结构形式及工作环境和条件不同,腐蚀损坏的形态也多种多样。
机械密封的优缺点
机械密封与软填料密封比较,有如下优点:①机械密封可靠,在长周期的运行中,密封状态很稳定,泄漏量很小,按粗略统计,其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100;②机械密封使用寿命长,在油、水类介质中一般可达1~2年或更长时间,在化工介质中机械密封通常也能达半年以上;③摩擦功率消耗小,机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%~50%;④轴或轴套基本上不受磨损;⑤维修周期长,端面磨损后可自动补偿,一般情况下,毋需经常性的维修;⑥抗振性好,对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;⑦适用范围广,机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。但其缺点有:①机械密封结构较复杂,对制造加工要求高;
②机械密封安装与更换比较麻烦,并要求工人有一定的安装技术水平;③发生偶然性事故时,机械密封处理较困难;④机械密封一次性投资高。
机械密封的腐蚀类型
(1)金属环腐蚀
①表面均匀腐蚀。如果金属环表面接触腐蚀介质,而金属本身又不耐腐蚀,就会产生表面腐蚀,其现象是泄漏、早期磨损、破坏、发声等。②应力腐蚀破裂。金属在腐蚀和拉应力的同时作用下,首先在薄弱区产生裂缝,进而向纵深发展,产生破裂,称为应力腐蚀破裂,选用堆焊硬质合金及铸铁、碳化钨、碳化钛等密封环,容易出现应力腐蚀破裂。密封环裂纹一般是径向发散型的,可以是一条或多条。这些裂缝沟通了整个密封端面,加速了端面的磨损,使泄漏量增加。
(2)非金属环腐蚀
①石墨环腐蚀。用树脂浸渍的不透性石墨环,它的腐蚀有3个原因:一是当端面过热,温度大于180℃时,浸渍的树脂要折离石墨环,使环耐磨性下降;二是浸渍的树脂若选择不当,就会在介质中发生化学变化,也使耐磨性下降;三是树脂浸渍深度不够,当磨去浸渍层后,耐磨性下降。所以密封冷却系统的建立,选择耐蚀的浸渍树脂,采用高压浸渍,增加浸渍深度是非常必要的。②石墨环的氧化。在氧化性的介质中,端面在干摩擦或冷却不良时,产生350℃~40℃的温度能使石墨环与氧发生反应,产生CO
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气体,可使端面变粗糙,甚至破裂。非金属环在化学介质和应力的同时作用下,也会破裂。③聚四氟乙烯(F4)密封环的腐蚀。F4填充如玻璃纤维、石墨粉、金属粉等以提高其耐温性、耐磨性。填充F4环的腐蚀主要是指填充的选择性腐蚀、溶出或变质破坏。例如在氢氟酸中,玻璃纤维分子热腐蚀,所以填充何物应视具体情况而定。
(3)辅助密封圈及接触部位的腐蚀
①辅助密封圈的腐蚀。橡胶种类不同,其耐蚀性亦不同。由于橡胶的腐蚀、老化,其失效的橡胶遭腐蚀后表面变粗糙且失去弹性,容易断裂。橡胶耐油性因品种而异,不耐油的橡胶易胀大、摩擦力增大,浮动性不好,使密封失效。橡胶与F4耐温性差,硅橡胶耐温性最好,可在200℃使用。②与辅助密封圈接触部位的腐蚀。机械密封动环、轴套、静环、静环座与橡胶或F4辅助密封圈接触处没有大的相对运动,该处相对静止易形成死角,给与之接触的金属轴套、动环、静环座及密封体等造成了特种腐蚀,主要有缝隙腐蚀、摩振腐蚀、接触腐蚀,三种腐蚀同时存在,交替进行,所以腐蚀面较宽、较深。观察其表面深度在1~1.5倍密封圈直径,蚀度不小于0.01mm时,密封泄漏就严重了。(作者单位:辽阳市产品质量监督检验所)
□许晓红
机械密封的优缺点和腐蚀类型技术论文
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