关于机械密封应用和失效的
机械密封失效分析与故障分析
机械密封失效分析与故障分析机械密封是一种常见的密封方式，广泛应用于各种工业设备中，它起到防止液体或气体泄漏的作用。
然而，由于机械密封长时间运行或使用条件不当等原因，可能出现失效或故障。
本文将对机械密封的失效分析与故障分析进行探讨。
首先，机械密封的失效主要表现为泄漏。
泄漏可能来自密封面之间的间隙或密封材料的损坏。
泄漏的原因可以是由于机械密封的安装不当、密封面磨损、密封材料老化或质量不合格等多种因素。
在进行失效分析时，需要对泄漏的位置、程度以及泄漏时的工况等进行全面的观察和记录，以便找出失效的根本原因。
其次，机械密封的故障种类较多，常见的故障有密封面磨损、泄漏、密封材料老化、弹簧断裂等。
对于不同的故障，需要采取相应的措施进行修复或更换。
比如对于密封面磨损导致的泄漏，可以通过研磨、打磨或更换密封面来解决；对于弹簧断裂，需要更换弹簧等。
在进行故障分析时，需要梳理故障出现的原因、频率以及对设备运行的影响，以便采取相应的措施进行维修和防范。
失效分析和故障分析的目的是为了找出机械密封失效和故障的原因，并采取相应的措施进行预防和维修。
对于机械密封的失效分析，可以通过实验手段进行模拟和验证，例如使用试压设备对机械密封进行压力测试，以检测泄漏的位置和程度；对于机械密封的故障分析，可以通过观察故障部件的状态和特征来确定故障原因，同时可以进行实验和实地测试，以验证故障的原因和解决方案。
在进行机械密封失效分析与故障分析时，需要注意以下几点。
首先，要对机械密封的运行条件、使用环境以及工艺参数进行详细了解和记录，以便进行精确的分析。
其次，要进行全面的检查和测试，包括外观、内部构造、密封面状态、密封材料性能等等。
第三，要对失效和故障进行分类和归纳，以便建立相应的数据库和维修记录，为以后的失效分析和故障排除提供参考。
最后，要不断总结和积累经验，不断完善和改进机械密封的设计、安装和维护，以提高机械密封的使用寿命和性能。
总之，机械密封的失效分析与故障分析对于保证设备的安全运行和延长设备的使用寿命非常重要。
化工泵机械密封选用及失效分析
化工泵机械密封选用及失效分析化工泵机械密封是化工系统中一种常用的密封方式，其作用是防止泵体与泵轴之间的泄漏，从而保证化工系统的工作安全和稳定运行。
选择合适的机械密封对化工泵的性能、效率、可靠性以及使用寿命都具有重要的影响。
本文将对化工泵机械密封的选用及失效进行分析。
一、机械密封的选用机械密封可分为单端机械密封、双端机械密封和无泄漏的机械密封等，其选用应根据具体的使用场合和化工介质情况进行考虑。
以下为机械密封选用的几个关键因素：1、介质特性：化工系统中介质种类繁多，有液体、气体、腐蚀性介质等多种情况，需根据介质的温度、压力、酸碱性等性质进行选择。
2、泵的工况条件：包括泵的流量、扬程、转速等参数，以及泵的工作环境，如温度、湿度等因素，应对不同的工况条件进行适当选择。
3、密封性能要求：不同应用场合对机械密封的密封性能要求不同，包括密封介质的泄漏量、耐腐蚀性、耐磨性等方面，应根据具体要求进行选择。
4、安装和维护方便程度：机械密封的安装和维护对化工设备的长期稳定运行非常重要，因此应考虑机械密封的安装和维护方便程度。
5、成本：机械密封的成本包括购买、安装和维护成本等多个方面，应根据经济性的要求进行合理选择。
机械密封在使用过程中可能出现的失效原因主要有以下几个方面：1、泄漏：机械密封泄漏是常见的故障现象，主要原因是密封面磨损、密封环老化或松动等问题。
2、磨损：机械密封的密封面、密封环等部件在长期摩擦中容易产生磨损，导致泄漏加剧和密封性能下降。
3、过热：机械密封在使用过程中，如果由于磨损、润滑不足、介质温度过高等原因导致过热，会使密封面失去锐利性，加速磨损和泄漏的产生。
4、松动：机械密封的主要部件包括密封环、弹簧等，如果由于材料、制造工艺等原因导致这些部件出现松动，会使机械密封无法正常工作，产生泄漏。
5、腐蚀：化学腐蚀是机械密封失效的主要原因之一，特别是对于使用酸碱等腐蚀性介质的机械密封来说，应选用相应的耐腐蚀材料进行制造。
化工泵机械密封选用及失效分析
化工泵机械密封选用及失效分析化工泵机械密封是化工行业中常用的一种密封方式，广泛应用于各类化工生产设备中。
其作用是防止泵体中的介质泄漏，确保生产安全。
机械密封的选用和失效分析对于化工泵的安全运行至关重要。
一、机械密封的选用机械密封的选用需要考虑多个因素，包括介质特性、工作压力、温度、转速和密封材料等。
不同的机械密封适用于不同的介质和工况条件。
通常，液体介质可选择用弹簧单端面机械密封，气体介质选用波纹管机械密封或伸缩节式机械密封，高粘度介质需采用带引导肋的双端面机械密封。
在选择机械密封时，还要根据其安装形式进行考虑。
一般而言，化工泵的机械密封有内置式和外置式两种。
内置式机械密封结构紧凑，体积小，安装方便，但更换需要拆卸泵体。
外置式机械密封则更换维修较为方便，但需要在机械密封腔外部安装轴封、保护套和密封环等部件，造价较高。
机械密封密封不良时会导致介质泄漏，严重影响生产安全和工作效率。
化工泵机械密封失效的原因可归纳为以下几种：1.密封环磨损：机械密封工作时，传动环和被动环之间配合面不断相互摩擦，会引起密封环的磨损。
密封环磨损时，泵的进、出口处会有漏液或外溢。
2.弹簧变形：弹簧在密封中起到压紧密封环的作用。
弹簧变形可能导致压力不足或过大，影响机械密封的工作效果。
3.填料老化：填料老化会导致机械密封漏液，因此需要及时更换密封填料。
4.环境污染：介质中含有的固体颗粒、金属水垢等物质会磨损机械密封的配合面，造成密封不良。
5.轴承松动：过松或松动的轴承会引起轴承位移，泵的转子会偏移从而造成机械密封失效。
综上所述，化工泵机械密封的选用和失效分析是化工生产中不可忽视的重要环节。
正确选择和定期维护机械密封，可以提高泵的工作效率和生产安全性。
机械设备密封失效的原因分析及安装方法
机械设备密封失效的原因分析及安装方法机械密封在各种机械设备中应用广泛，不仅能够保证设备在使用过程中增强性能，使机械设备维持正常的运行状态，亦能延长设备的使用年限，针对这一点，文章重点分析了油田机械设备密封失效的原因分析及安装方法。
标签：机械密封;失效;原因分析;安装方法一、机械密封失效的原因1、机械密封内部相关橡胶密封圈出现老化，因橡胶圈老化而造成机械密封失效是最常见的现象，对于这种情况只要更换新机封即可解决，2、没有按照机械密封使用的技术要求予以使用，有些设备上的工况完全不符合机械密封使用条件，若强行使用的话，就可能出现密封失效问题，3、没有按照设备使用操作规范进行操作，机械设备在使用过程中，很多设备的操作规范上都要求停止运行前要先进行冲洗，如果没有冲洗设备停止时间较长后料浆会将机封的弹簧结死，使机封失去自动调节功能。
4、机封本身质量存在问题，大部分有问题的机封均是由于机封内部水封（油封）与机封轴套装配间隙较大，当水压、油压大或设备启动时就出现滴漏现象，还有一部分则可能是不规范运输，或使用不当造成密封面的损坏，5、安装不正确造成泄漏，在安装过程中，没有认真检查备品备件的型号、尺寸，安装后出现尺寸差异造成泄漏;有些则是不按操作规范安装、野蛮安装造成密封面刻花（破损）从而影响安装质量造成的泄漏，6、橡胶密封圈失效。
油田设备设备机械密封所用辅助密封圈基本上是聚四氟乙烯O型圈，长时间处在污水和药剂介质环境中，橡胶弹性和强度降低，且易发生膨胀、溶解而与金属粘连，在轴颈的矩形槽中O型截面变成矩形截面，整只密封圈外径变小，形成泄漏间隙从而产生泄漏，另外，在装配时出现扭转扭曲，在使用过程中受到冲击振动，均可能导致使橡胶圈局部挤伤甚至断裂失效。
当工作中的输送介质处于金属与金属或金属与非金属表面之间狭窄的缝隙时，由于介质长期滞留在缝隙内而产生的一种局部腐蚀，它会使缝隙内金属的腐蚀加速，比如机械密封弹簧座与轴之间、补偿环辅助密封圈与轴之间出现的沟槽或蚀点，动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间、O形环与轴套之间、陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀，从而产生泄漏。
机械密封在机泵上的应用及故障处理
机械密封在机泵上的应用及故障处理发布时间：2021-12-06T07:07:55.146Z 来源：《科学与技术》2021年第29卷第19期作者：马赫[导读] 机械密封装置常用于化工生产行业当中，机械密封装置在使用过程中不可避马赫国家石油天然气管网西部管道甘肃输油气分公司甘肃兰州 730000摘要：机械密封装置常用于化工生产行业当中，机械密封装置在使用过程中不可避免地会发生不同程度的磨损，机械密封的损坏会对机械密封装置的正常运行造成一定的影响，从而对化工生产造成十分不利的干扰。
针对机械密封装置的常见损坏，需要对造成损坏的原因进行深入的分析，结合具体的损坏情况采取相应的解决措施，从而确保机械密封装置的性能，满足化工生产的实际需求。
基于此，本篇文章对机械密封在机泵上的应用及故障处理进行研究，以供参考。
关键词：机械密封；机泵上的应用；故障处理；引言根据相关调查和研究可以发现，就目前阶段天然气化工中机械密封出现故障的原因，在很大程度上是因为轴的密封效果不佳所致。
在机泵运行过程中，一旦因为密封问题发生故障，便会导致溶液大量喷出。
如果没有对其进行有效、及时管理，将会严重影响设备使用效果，也会在一定程度上影响着操作人员的生命安全。
为此，相关工作人员需要对此给予足够重视，根据机泵在机械密封中所存在的问题，进行针对性解决。
研究机械密封在机泵上的应用和故障处理具有积极的意义。
1机械密封结构分析在机泵设备中，机械密封属于动态的密封手段，这一密封原理是通过弹性元件的弹力与介质之间的轴向作用力，通过相互作用来达到平衡状态，起到良好的密封效果。
随着机泵设备在生产领域的广泛应用，机泵机械密封的种类越来越多，一些机泵采用的是小弹簧机械密封方法，部分采用的是波纹管机械密封。
泄漏是机械密封最常见的问题，在动环端面和静环端面位置、动环与辅助密封圈位置、静环与辅助密封圈位置、轴套与动环之间等部位，机械密封泄漏的问题最为常见。
例如：单端面机械密封原理图，如图１所示。
机械密封的密封失效原因分析
机械密封的密封失效原因分析泵用机械密封种类繁多，型号各异，但泄漏点主要有五处：（l）轴套与轴间的密封；（2）动环与轴套间的密封；（3）动、静环间密封；（4）对静环与静环座间的密封；（5）密封端盖与泵体间的密封。
1．安装静试时泄漏机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。
如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。
在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。
此外，泄漏通道也可同时存在，但一般有主次区别，只要观察细致，熟悉结构，一定能正确判断。
2．试运转时出现的泄漏。
泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。
因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。
引起摩擦副密封失效的因素主要有：（l）操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离；（2）对安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤；（3）动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；（4）静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座；（5）工作介质中有颗粒状物质，运转中进人摩擦副，探伤动、静环密封端面；（6）设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。
上述现象在试运转中经常出现，有时可以通过适当调整静环座等予以消除，但多数需要重新拆装，更换密封。
由于两密封端面失去润滑膜而造成的失效：a）因端面密封载荷的存在，在密封腔缺乏液体时启动泵而发生干摩擦；b）介质的低于饱和蒸汽压力，使得端面液膜发生闪蒸，丧失润滑；c）如介质为易挥发性产品，在机械密封冷却系统出现结垢或阻塞时，由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升，也造成介质压力低于其饱和蒸汽压的状况。
机械密封失效原因与故障分析
机械密封失效原因与故障分析（二）机械密封的故障及处理方法如下：一、机械密封的故障在零件上的表现1、密封端面的故障：磨损、热裂、变形、破损(尤其是非金属密封端面)。
2、弹簧的故障：松弛、断裂和腐蚀。
3、辅助密封圈的故障：装配性的故障有掉块、裂口、碰伤、卷边和扭曲；非装配性的故障有变形、硬化、破裂和变质。
机械密封故障在运行中表现为振动、发热、磨损，最终以介质泄漏的形式出现。
二、机械密封振动、发热的原因分析及处理1、动静环端而粗糙。
2、动静环与密封腔的间隙太小，由于振摆引起碰撞。
处理方法：增大密封腔内径或减小转动件外径，至少保证0.75mm的间隙。
3、密封断面耐腐蚀和耐温性能不良，摩擦副配对不当。
处理方法：更改动静环材料，使其耐温，耐腐蚀。
4、冷却不足或断面再安装时夹有颗粒杂质。
处理方法：增大冷却液管道管径或提高液压。
三、机械密封泄漏的原因分析及处理1、静压试验时泄漏①密封端面安装时被碰伤、变形、损坏。
②密封端面安装时，清理不净，夹有颗粒状杂质。
③密封端面由于定位螺钉松动或没有拧紧，压盖（静止型的静环组件为压板）没有压紧。
④机器、设备精度不够，使密封面没有完全贴合。
⑤动静环密封圈未被压紧或压缩量不够或损坏。
⑥动静环V形密封圈方向装反。
⑦如果是轴套漏，则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。
处理方法：应加强装配时的检查、清洗，严格按技术要求装配。
2、周期性或阵发性泄漏①转子组件轴向窜动量太大。
处理方法：调整推力轴承，使轴的窜动量不大于0.25mm。
②转子组件周期性振动。
处理方法：找出原因并予以消除。
③密封腔内压力经常大幅度变化。
处理方法：稳定工艺条件。
3 经常性泄漏①由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。
a、弹簧压缩量（机械密封压缩量）太小。
b、弹簧压缩量太大，石墨动环龟裂。
c、密封端面宽度太小，密封效果差。
处理方法：增大密封端面宽度，并相应增大弹簧作用力。
d、补偿密封环的浮动性能太差（密封圈太硬或久用硬化或压缩量太小，补偿密封环的间隙过小）。
机械密封失效及改进措
根据该泵密封失效后的损坏情况，初步判断其机械密封失效有以下原因：①除密封失效及寿命短外，其余一切情况正常，因此，可以排除装配误差、辅助系统、机泵振动及工艺操作等因素的影响，大致可以认为是设计缺陷引起的密封失效。
②从密封面的失效现象看，动环表面出现径向裂纹，辅助密封圈老化，属于典型热损失效。
石墨静环磨平并有开裂现象是磨损和热损双重作用所致。
③1997年大检修后因生产的需要，工艺上做了部分调整，增加了轻质油产率，致使该泵输送的汽油中轻质组分增加，并含有少量的液化汽成分(c4、c5)，导致摩擦副工作的温升过大，动环出现热裂现象，同时静环磨损加剧，使密封寿命大为降低。
图1 不同相态机械密封液体膜载荷与膜厚关系另外，104-45型机械密封使用的psv值和工作pbv值均超过了允许值。
而端面比压pb的大小对机械密封的稳定运行有着极大的影响。
端面比压太小容易产生泄漏。
端面比压太大，会使摩擦面液膜减薄，液膜承载力降低，摩擦因数加大，使用寿命降低。
综上所述，脱乙烷汽油泵机械密封失效的原因是由于汽油中轻组分的增加，介质更易于汽化，液膜承载能力降低，端面比压过大，液膜减薄，摩擦副在不稳定的似汽相状态下工作，摩擦热增加，端面温升过大，进而引起更多的轻质汽油组分汽化。
如此循环，最终摩擦副在干摩擦状态下工作，使石墨静环磨损加剧。
同时，过大的端面温升使碳化钨动环出现径向热裂纹，辅助密封圈老化，介质泄漏增加，密封寿命大为缩短，最终使机械密封迅速失效。
3 改进措施及应用效果为了适应输送介质的变化，结合该泵的具体条件，采取了2种措施来降低密封的端面比压。
①将104-45非平衡机械密封改为110-45平衡型机械密封，使密封的平衡系数β由1.177降为0.77。
②根据石油大学流体动密封研究室的实验，在密封面上开圆弧槽可显著提高液膜的承载能力，增加密封稳定性。
限于加工条件，我们仅在110-45型机械密封的石墨静环表面上加工了8个半圆形凹槽，增强了端面液膜的承载能力，降低了端面比压，并使密封的润滑性能得到了改善，降低了摩擦副的摩擦因数，减少了端面的摩擦热及由温度升高引起的端面汽化现象，避免了干摩擦的出现。
机械密封在转动设备上的应用及故障处理
的工作中出现扭曲、形变甚至是直接开裂，导致密封失效，旋转设备内油液等介质外露。
2.2 机械密封发热和振动的原因剖析旋转设备的运行工作中，长时间的旋转工作可能会造成密封动环和静环之间的结合贴面由于摩擦而粗糙不平。
此外，动环和静环二者的结合端面和旋转设备内部的密封腔体由于空隙过小，在旋转设备轴的摆动作用下引起振动。
另外，部分旋转设备内部的机械密封的端面在抗腐蚀和抗高温方面表现不佳，机器长时间工作冷却不足。
此外，在机械密封安装的过程中不小心混入了其他杂质，这些也是造成机械密封发生不期望振动的原因，进而在振动的影响下，密封开始发热变形，直至最后裂开，旋转设备内部的介质出现泄漏。
2.3 机械密封安装不当导致密封泄漏的故障剖析在旋转设备的静压实验过程中，由于工人安装的不细心，使得密封元件在装配的过程中被人为原因损伤，比如碰撞、形变以及其他损伤等。
另外如果密封端面在安装前未做好清洗工作，让外部的颗粒杂质混入其中，或者紧固定位的螺丝没有拧紧，动静环的贴合没有压实等这些可能的原因都是旋转设备内部油液外露的事故征兆。
此外，旋转设备本身的精度不达标，密封元件的质量缺陷也都是造成端面不贴合进而发生泄漏的原因。
2.4 机械密封弹性元件选型不当导致密封泄漏的故障剖析在旋转设备的阵发性泄漏故障中，旋转设备密封的转子在周期性的运动规律下发生振动，另外旋转设备的轴在运动方向上的窜动量过大也会发生介质泄漏。
这是因为机械密封的正常工作需要满足一定的比压条件，因此对弹簧元件的质量提出了更高要求，必须要具有合理的压缩形变量，从而当外力作用在密封端面的时候，在合适的比压条件下正常旋转。
比压的正常通常要依靠弹簧的压缩量保证在0.25mm 及以下才能实现，从而保证轴的窜动在可控制的范围之内。
但是由于弹簧设计的不达标不可靠，造成轴的窜动失常，进而发生泄漏。
3 机械密封故障的应对措施当旋转设备内部的机械密封零件出现故障时，通常可以通过更换零部件来完成。
机械密封设计安装使用引起的失效分析及控制措施
机械密封设计安装使用引起的失效分析及控制措施摘要：随着经济的快速发展，社会在不断的进步，机械密封广泛应用于各种类型的机泵上，是一种精度较高的密封装置。
大部分机泵采用串级机械密封，并对机械密封的安装和使用有了新的要求。
本文对机械密封在设计、安装、使用等方面出现的失效原因进行了分析，结合实践有针对性的提出了解决方案。
关键词：机械密封；设计；安装；使用；失效分析引言机泵使用的机械密封形式多种多样，但不论何种形式，其泄漏部位主要集中在如下部位：泵轴和轴套之间处；机封动环与轴套之间处；机封静环与其密封座之间处；机封动、静环之间处；机封部位端盖与泵体之间处。
1机泵运行时出现泄漏的原因1.1造成摩擦端面损坏的原因（1）由于操作人员的原因引起机泵出现气蚀、超压、抽空等问题，产生非常大的轴向力，迫使机械密封的动环与静环的摩擦副分开；（2）安装人员计算错误，导致压缩量超过技术要求，使动、静环之间的摩擦副表面出现破损、划伤等问题；（3）密封动环内部的密封圈力过大，致使弹簧的弹力不能满足动环轴向压缩量的调整；（4）密封静环的密封圈力过小，当动环轴向压缩调整时，可能使静环与其座分离；（5）输送的介质中存有杂质或结晶等物质，由于机泵高速运转使之进入动、静环之间的摩擦副，损坏其两环的接触面；（6）机械密封在设计制造时存在问题，机械密封的端面其压比较低或者机械密封的材质选择错误如冷缩性比较大等。
这些问题经常存在，一般可采用调整静环安装座就可解决，但是大部分情况还是需要重新组装或者更换该套机械密封。
1.2摩擦副失效原因（1）输送介质汽化。
动静环相对运动部位介质汽化，造成摩擦副部位得不到有效的冷却、润滑，使静环严重磨损、热裂变形失效。
（2）摩擦副干运转。
由于密封冲洗液量不足或无液，造成摩擦副严重磨损、热裂（拆下后发现有变色情况）失效，有时可能造成相临的“O”形密封环因高温产生硬化开裂失效。
（3）摩擦副部位结焦或结晶。
由于介质在摩擦副部位结焦积碳或结晶，使运动部位得不到有效的润滑，同时波纹管（弹簧）的预紧力减小，补偿能力降低，致使介质从摩擦副部位直接泄漏。
化工泵机械密封选用及失效分析
化工泵机械密封选用及失效分析一、引言化工泵作为化工生产中的关键设备，其安全可靠运行对生产过程至关重要。
在泵的安全运行过程中，机械密封是一个至关重要的部件，其选用和使用情况直接关系到泵的稳定性和安全性。
正确选择和合理使用机械密封对于化工泵的正常运行至关重要。
二、化工泵机械密封的选用原则在进行化工泵机械密封的选择时，需要遵循一些原则来确保机械密封的稳定性和可靠性。
1. 根据介质特性选择密封结构：密封的选择应根据介质的腐蚀性、粘度、温度等特性来确定，确保密封能够有效隔离介质，防止介质泄漏。
2. 根据工况条件选择密封材料：密封材料应该根据介质的温度、压力以及泵的工作环境等条件来选择，确保密封材料能够适应工作环境的要求，保证密封材料的稳定性和可靠性。
3. 根据泵的工作条件选择密封形式：根据泵的工作条件和要求，选择合适的密封形式，确保密封装置能够满足泵的工作需求，降低泵的维护成本。
4. 根据泵的型号和规格选择密封尺寸：根据泵的型号和规格选择合适的密封尺寸，确保密封尺寸与泵的配合性，避免由于尺寸不符合而导致的失效情况。
1. 泄漏：机械密封泄漏是最常见的失效情况。
泄漏的原因主要包括密封面损伤，密封件磨损，安装不当等原因。
在选择和使用机械密封时，需要注意密封面的加工质量，密封件的选材和安装过程，确保密封面的完整性和连接的紧密性，避免泄漏。
2. 磨损：机械密封在长期运行中会出现磨损现象，导致泵的性能下降，甚至失效。
磨损的原因主要包括摩擦、表面硬度差异、润滑不良等原因。
为了减少磨损，需要选择合适的材料和润滑方式，并且保持密封件的表面光滑。
3. 疲劳：机械密封在频繁的启停运转过程中容易发生疲劳失效。
这需要在选择机械密封时考虑其启停次数和工作环境，选择合适的密封材料和结构，以提高机械密封的疲劳寿命。
4. 腐蚀：在化工生产中，介质的腐蚀性是一个不可忽视的因素，腐蚀会导致机械密封的金属部件生锈、腐蚀，从而降低密封的稳定性和可靠性。
机械密封失效原因分析及应用中的技术
轴（ 或轴套 ） 外径 ／ｍ ｍ
ｌ ～５ ６ Ｏ ５ ～１ Ｏ ５ ２
跳动偏 差 ／ ｍ ｍ
≤００ ．４
≤ ０． Ｏ６
激烈 的振荡 ， 动 密封 件 发 生 迅 速 的轴 向 往复运 带 动 ． 密封遭 到严重破 坏 。主要 现 象 ： 环 离位 或 使 静
强密封稳定性 ； 若过大则摩擦热量大 ， 功耗高， 磨 损量 大 ， 用寿命 短 ； 使 弹簧 比压 过小 ， 泄漏 最大 ， 密
封稳 定性差 。
端面径 向接触 的动 密封 。
（） ４ 动环 密封 圈 的松 紧 程 度。动 环 密封 圈过
４ 影 响 失效 的主 要 原 因及 处 理 方 法
成密封 失效 ，
（） ２ 摩擦 副 材料 质 量 欠佳 。这 会导致 材料 的 导热 性 能 差 ， 量 散失 不 掉 ， 高 了 自身 的温 度 。 热 升 石 墨质 量 太差 ， 耐磨 性 不 好 ， 损严 重 ， 墨环 表 摩 石 面出现 深且粗 的环状 沟纹 ， 引起 密封失 效 。 （） ３ 泵抽 空。泵抽 空时 ， 叶轮 内发 生汽蚀或 泵 内没有液体 ， 以及漏进气体或液体汽化等， 此时， 密封 处于干或 半干摩擦 状 态 。硬环 出现径 向裂 纹 或 断裂 ， 动静环 密封 圈变质 、 老化 、 龟裂 。
（） ４ 泵汽蚀 。汽蚀 是 指在 机 械 密 封周 围产 生
轴（ 或轴套 ） 外径 ／ｍ ｍ
ｌ ５ ６ ０
５５ — ｏ
（ ） 封 腔 和 压 盖 结合 定 位 端 面 对 轴 （ 轴 ３密 或 套） 表面 的跳 动偏 差按表 ２规定 。
兰州化 工学校化 工机械专 业 ， 从事设 备管理 ＿作． ｌ ．曾在《 ： 维
机械密封失效分析与故障分析
机械密封失效分析与故障分析机械密封是密封设备中应用广泛的一种密封形式，在工业应用领域有着非常重要的作用。
但是，在长时间的使用过程中，机械密封很容易出现失效和故障。
因此，对机械密封的失效和故障进行分析和判断，对保障设备的正常运转和延长设备的使用寿命具有重要的意义。
一、机械密封失效的原因及分析1.磨损机械密封零件在工作过程中会产生磨损，进而导致泄漏和失效。
一般表现为密封面磨损严重，接触角度发生偏移，密封力降低，密封效果下降。
磨损的原因通常是质量不佳、安装不正确、润滑不足、使用寿命过长等。
2.烧蚀机械密封工作时，由于摩擦产热、摩擦面压力等原因，密封面可能会发生烧蚀现象，导致密封面凹凸不平，口径变形等问题，直接影响到密封的性能。
导致烧蚀问题的原因可能是密封面材料的选择不当、安装不正确、运转时润滑不足等。
3.过度压缩和拉伸如果机械密封的压缩和拉伸超过设定的范围，将会导致密封面产生变形，直接影响到密封的效果。
过度压缩的原因可能是密封件的尺寸不合适、安装不正确等；过度拉伸的原因可能是密封件维护不及时、使用寿命过长等。
二、机械密封故障的原因及分析1.泄漏机械密封工作时，泄漏是最常见的故障。
泄漏的原因是多种多样的，如机械密封的选择不当、安装不正确、密封面磨损严重、烧蚀等。
泄漏的位置和严重程度直接影响到设备的正常运转和生产效率。
2.振动和噪声机械密封的振动和噪声较大，对设备的运转和生产都会带来负面影响。
振动和噪声的原因主要是轴承的磨损或者轴承的设计不合理等。
3.温度过高机械密封的工作温度过高可能会导致密封面材料变硬、韧性下降，从而导致密封破坏。
温度过高的原因可能是设备的运转负荷过大、润滑不良等。
综上所述，机械密封的失效和故障都是可以避免的。
对于机械密封的选择和安装要依据实际情况，密切关注设备的运转情况，做好保养和维护工作，延长设备的使用寿命和提高生产效率。
机械密封的密封失效原因分析分解
机械密封的密封失效原因分析分解机械密封是一种常用的密封装置，用于防止流体或气体在管道、容器等设备中的泄漏。
然而，由于各种原因，机械密封可能会失效。
下面将从材料、设计、安装和操作等方面分析机械密封失效的原因。
首先，材料的选择是机械密封失效的一个重要原因。
机械密封通常采用弹簧、金属和橡胶等材料制成。
如果选择的材料质量不好，材料强度不足，容易发生断裂或变形，从而导致密封失效。
此外，材料的耐腐蚀性和耐磨损性也很重要，如果材料不能耐受介质的腐蚀或无法承受设备中的摩擦，也会导致密封失效。
其次，设计不合理是机械密封失效的另一个原因。
如果设计的机械密封结构不合理，可能造成内外环之间的摩擦，磨损和漏气。
例如，如果机械密封的接触面积太小，压力分布不均匀，就会导致密封处的局部过热和磨损。
而且如果密封结构不切合实际应用需求，设计参数、尺寸选择不当，也会导致机械密封的失效。
另外，安装不当也是机械密封失效的原因之一、在安装机械密封时，必须严格按照安装要求进行操作。
如果安装过程中没有正确对齐轴心、清洁密封面、加注润滑剂等，可能导致机械密封的偏斜、不平衡和过紧等问题，从而引起泄漏。
此外，如果安装过程中使用的工具或方法不当，也可能损坏机械密封，导致密封失效。
最后，操作不当也是机械密封失效的原因之一、在使用过程中，如果操作员没有按照操作规程正确使用和维护机械密封，就会给密封带来不必要的载荷和损伤。
例如，如果操作员频繁启动和停止设备，或者使用不当的工作温度和压力，会导致机械密封的磨损和泄漏。
此外，不定期的维护保养和润滑不足也会导致机械密封老化和失效。
综上所述，机械密封失效的原因可以从材料、设计、安装和操作等方面分析。
为了提高机械密封的工作效率和寿命，必须选择合适的材料，合理设计，正确安装和维护操作。
此外，定期的检查和维护也是非常必要的，以及时发现并处理机械密封的问题，确保设备的安全运行。
泵轴机械密封的失效分析
泵轴机械密封的失效分析泵轴机械密封是一种广泛应用于工业生产的密封装置，它的主要作用是防止介质泄漏，确保生产过程的安全、稳定和高效。
但是在使用过程中，泵轴机械密封可能会出现失效现象，导致介质泄漏、能源浪费、设备损坏等问题。
本文将从失效原因和解决方法两个方面对泵轴机械密封的失效进行分析。
一、失效原因1.密封面磨损密封面磨损是泵轴机械密封失效的主要原因之一。
在介质的作用下，动环和静环之间会发生摩擦和磨损，导致密封性能下降。
此外，如果密封面的加工精度不够高，也容易引起磨损现象。
2.密封面污染泵轴机械密封的失效还可能与密封面污染有关。
介质中的颗粒物、油脂和杂质等物质会进入密封面之间，形成污染层，使密封面无法正常接触。
导致介质泄漏和密封性能下降。
3.密封面热量失控泵轴机械密封还可能因为密封面热量失控而失效。
在高温、高压环境下，密封面会受到高温的影响，产生热量，如果无法及时散发，就会导致密封面爆裂或变形，从而影响密封性能。
4.密封面松动密封面的安装质量是泵轴机械密封是否正常运行的关键。
如果密封面安装松动，会导致密封面不能接触，导致泄漏现象。
此外，密封面的安装不合理也会引起泄漏和性能下降。
5.轴偏心和振动轴偏心和振动是泵轴机械密封失效的重要原因之一。
如果轴偏心或振动过大，会导致动环和静环之间的密封面摩擦和磨损加剧，导致密封性能降低，进而导致泄漏现象。
二、解决方法1.密封面的加工精度提高密封面加工精度是有效避免泵轴机械密封失效的一个方法。
只有密封面加工精度达到要求，才能有效减少摩擦和磨损，保证密封性能。
2.密封面的清洗和维护在生产过程中，应定期对密封面进行清洗和维护，避免污染物、油脂等物质在密封面之间产生污染层。
这样可以有效避免泄漏现象的发生。
3.密封面热量失控的处理在高温、高压环境下，需要对泵轴机械密封进行散热处理，降低密封面的温度。
可以通过增大密封面的接触面积、减小密封面的热传导系数等措施实现。
4.密封面的紧固保持密封面的紧固是避免泵轴机械密封产生泄漏的重要方法之一。
机械密封失效的三大原因及分析
机械密封失效的三大原因及分析1、密封失效主要有下述三种原因：（1）、密封面打开在修理机械密封时，85%的密封失效不是因磨损造成，而是在磨损前就已泄漏了。
当密封面一打开，介质中的固体微粒在液体压力的作用下进入密封面，密封面闭合后，这些固体微粒就嵌入软环（通常是右墨环）的面上，这实际成了一个“砂轮”会损坏硬环表面。
由于动环或橡胶圈紧固在轴（轴套）上，当轴串动时，动环不能及时贴合，而使密封面打开，并且密封面的滞后闭合，就使固体微粒进入密封面中。
同时轴（轴套）和滑动部件之间也存在有固体微粒，影响橡胶圈或动环的滑动（相对动密封点，常见故障）。
另外，介质也会在橡胶圈与轴（轴套）磨擦部位产生结晶物，在弹簧处也会存有固体物质，都会使密封面打开。
（2）、过热因密封面上会产生热，故橡胶圈使用温度应低于设计规范。
氟橡胶和聚四氟乙烯的使用温度为216℃，丁晴橡胶的使用温度为162℃，虽然它们都能承受较高的温度，但因密封面产生的热较高，所以橡胶圈有继续硫化的危险，最终失去弹性而泄漏。
（冷区考虑冷脆）密封面之间还会因热引起介质的结晶，如结碳，造成滑动部件被粘住和密封面被凝结。
而且有些聚合物因过热而焦化，有些流体因过热而失去润滑等甚至闪火。
过热除能改变介质的状况外，还会加剧它的腐蚀速率。
引起金属零件的变形，合金面的开裂，以及某些镀层裂缝，设计应选用平衡型机械密封，以降低比压防止过热。
（3）、超差正确的装配公差，对于安装机械密封是很必要的，轴（轴套）必须有合适的表面粗糙度和正确的尺寸，但制造者很少提供公差数据，这些数据对安装来讲都是很关键的。
（依靠经验和常识）机械密封的尺寸精度及形位公差必须符合图纸要求，超差将会导致密封提前失效。
2、密封失效原因分析密封面本身也会提供密封失效的迹象，如振动时，在传动零件上就会有磨损的痕迹，如痕迹不明显，则一般是装配不当造成的。
对于质量较差的石墨环（动环）来讲，其内部气孔较多，这是因为在制造过程中，聚集在石墨内部的气体膨胀将碳微粒吹出的所致，因此这种低质的石墨环在密封启用中，其碳微粒很容易脱落，而使密封面在密封停用时粘住。
机械密封失效分析及改进措施
机械密封失效分析及改进措施械密封失效主要有4种形式，即腐蚀、热损、磨损和安装、运转等因素引起的失效。
1 失效分析一般机械密封失效主要有4种形式，即腐蚀、热损、磨损和安装、运转等因素引起的失效。
该泵解体后密封面无划痕和磨损，因此可以排除密封面物理损伤方面的原因。
考虑到密封腔内结晶物和锈皮较多，同时结合机械密封失效的诸多表现，初步判定所输送介质的易结晶性和腐蚀性是引起密封失效的主要原因。
2 改进措施a.改变弹性元件结构：将弹性元件由弹簧改为波纹管，波纹管既是弹性元件又是动环的辅助密封圈，省去原动环与轴套间的O型圈，只须在动环座尾处加一密封垫封住该处的物料，这样既解决了O型圈密封与补偿的矛盾，又将原准静密封改为完全静密封，使密封的可靠性提高。
改用波纹管还省去了弹簧机械密封的传动销以及动环与动环座之间的配合面，避免了由固体颗粒物的沉积而引起的动环动作失灵，进一步提高了机封的整体性能。
波纹管既提供弹性补偿又提供扭矩，具有更好的追随性和补偿能力。
b.静环补偿取代动环补偿：在机封组件中动环部分的质量远比静环部分大，故运转起来旋转动量也大。
改为静环补偿后降低了旋转动量，提高了整个机封组件的稳定性和可靠性。
c.增大动环与轴套间隙：增大该间隙可避免结晶物和锈皮的沉积，在保证端面比压的前提下增大动环内径或减小轴套内径均可。
根据有关资料推荐，将间隙由原来的0.38mm增至0.5mm。
d.适当增大冲冼线孔径：针对结晶物和锈皮较多的实际情况，增加冲洗量可以有效地解决固体颗粒物的沉积，故须将原冲洗线孔径由12.7mm增至19.05mm。
但应注意，过大地增加孔径会降低泵的效率。
e.增加入口滤网目数：增加滤网目数可有效防止固体颗粒物进入密封腔，为机械密封提供较为理想的工作环境。
机械密封失效的形式和原因及解决方法
机械密封失效的形式和原因及解决方法1、特点：温度高：一般是360~380℃。
压力低：泵入口压力在0.1~0.3MPa。
介质粘度大：工作温度下的粘度为0.06~2X10-4m2/s（6~200厘施）。
含固体颗粒：有催化剂(如催化油浆泵)，有机械杂质，有的是生成的焦炭。
2、机械密封失效的主要形式及原因失效的主要形式：（1）密封表面磨损(当动环为WC、静环为石墨时，静环表面出现环状沟纹)。
（2）当动环为热装结构时，动环松脱。
（3）动环与轴套之间结水垢，动环不能浮动。
（4）动环密封圈磨损或翻边(PTFEV形圈)。
（5）静环离位等。
原因：主要是高温使介质汽化；使摩擦副性能下降；使冷却水结垢；使热装环松脱。
由于高温，使泵容易抽空，使静环离位、动环密封圈翻边等。
3、降低热油泵密封温度的办法（1）国产泵在密封腔周围设冷却水套，通以冷水进行冷却，可使密封腔温度降低到200~250℃。
（2）对单端面密封，采用注入式冲洗，从外界引清洁的、温度100℃左右蜡油（一般不用柴油，因为柴油是成品），既降低了温度，又改善了工作环境，是行之有效的办法。
（3）压盖外侧采用急冷水；除了降低温度，还可防止下水管路堵塞。
4、热油泵采用的密封结构（1）单端面密封：采用注入式冲洗，冲洗液为100℃左右的减二线蜡油，压力比密封腔内高0.05~0.15Mpa。
压盖外侧采用热水（软水）进行急冷。
一般可以使用一个周期（十个月）。
（2）金属波纹管机封：结构紧凑，安装方便，在同样的辅助系统情况下，寿命为普通密封的2~3倍。
（3）双端面机封：采用循环冲洗，加外部冷却，寿命是单端面的1.5~2倍。
（4）摩擦副选用硬对硬（YG6/YG8、SiC/SiC等），对粘度高，含少量固体颗粒的介质或有结晶产生的介质，有很好的效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关于机械密封应用和失效的探讨
摘要：文章通过解析机械密封的原理和结构，探讨各种材质的性能，达到正确选择机封的应用场所；通过分析机械密封的失效形式，正确判断失效原因，达到及时维修的目的。
关键词：机械密封构造选用失效
随着工业企业流程化、自动化水平的不断提高，设备稳定性、可靠性显得尤为重要。
据统计60%机械设备非计划停车事故与密封故障造成泄漏有直接联系，密封性能已成为评定机械产品质量的一个重要指标。
随着密封技术水平的不断提高，工业泵用密封正由传统的填料密封向机械密封发展。
机械密封技术以其性能可靠、泄漏量少、使用寿命长、功耗低、无需经常检修，应用于冶金、石油、化工企业工业泵中。
笔者通过近几年的使用经验，总结出机械密封在工业泵上检修、维护的一些经验，取得了治理泄漏的一些效果一、机械密封常识机械密封的工作原理
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。
二、机械密封的构造
如上图，一般机械密封由1静环、2动环、3弹簧、4弹簧座、5紧定螺钉、6动环密封圈和8静环密封圈等元件组成，7防转销固定在9压盖上以防止静止环转动；a、b、c、d-通道。
机械密封中流体可能泄漏的途径有4种，如图所示： a、b、c、
d 4个通道。
其中c、d泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖于壳体之间的密封，二者均属静密封。
b通道是旋转环与轴之间的密封。
但端面磨损时，它仅能随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静密封。
因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。
静密封元件最常用的有橡胶o形圈或聚四氟乙烯v形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯材料及金属波纹管的结构。
a通道则是旋转环与静止环的断面彼此结合作相对滑动的动密封。
因此，对密封端面的加工要求很高（平面度为0.0009mm，表面粗糙度：硬环ra≤0.1μm，软环ra≤0.2μm）。
为了使密封端面间保持必要的润滑油膜，必须严格控制端面上的单位面积压紧力。
端面上单位压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速断面的磨损。
断面上单位压力过小，泄漏量增加。
所以，要获得良好的密封性能有较长的寿命，在安装机械密封时，一定要保持端面单位压力值在最适当的范围内。
三、机械密封的选用
每一种机械密封，只有用于规定的范围内才能有效地发挥作用。
选型不当，则会使密封性能显著降低，寿命缩短，甚至失效；选型的主要参数如下：
1.密封腔介质压力p：介质润滑性好，粘度较高时，p≤0.8mpa 选用非平衡型。
介质润滑性差，粘度低时，p≥0.5mpa
2.线速度v： v≤25m/s选用旋转型。
v≥25m/s时选用静止型。
3.pv值： pv值涉及到密封面之间流体膜的稳定性（汽化）和磨
擦副的耐磨性。
pv极限值举例：当介质为水时，钴铬钨合金/石墨，平衡型是7，非平衡型是2；碳化钨/石墨，平衡型是35.5，非平衡型是9；碳化硅/石墨，平衡型是142，非平衡型是35.5；碳化硅/碳化钨，平衡型是26.6，非平衡型是7；碳化钨/碳化钨，平衡型是9，非平衡型是2。
4.密封介质温度
在没有外冷条件下，机械密封的最高温度一般取决于辅助密封材料的安全使用温度。
丁晴橡胶安全使用温度为-30～100℃，硅橡胶安全使用温度为-40～200℃，乙丙橡胶安全使用温度为-10～160℃，氟橡胶安全使用温度为-30～180℃，聚四氟乙烯安全使用温度为-100～200℃。
5.介质的特殊性
5.1粘度：低粘度介质易于干磨损宜选用平衡型。
高粘度介质，宜选用强制传动结构。
5.2腐蚀和化学溶剂：
5.3含悬浮固体颗粒：
动静环材料宜选用碳化钨/碳化钨，碳化硅/碳化硅，当颗粒易于阻塞密封腔时，需采用辅助装置经过过滤或分离后的冲洗液冲洗端面。
5.4剧毒或气体介质，宜采用双端面机械密封。
四、机械密封的失效
1.安装静试时泄漏
机械密封安装调试好后，一般要进行静试，观察泄漏量。
如泄漏量较小，多为动环或静环密封圈存在问题；泄漏量较大时，则表明动、静环摩擦副间存在问题。
在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上，再手动盘车观察，若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题；如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题；如泄漏介质沿轴向喷射，则动环密封圈存在问题居多，泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出，则多为静环密封圈失效。
2.试运转时出现的泄漏
泵用机械密封经过静试后，运转时高速旋转产生的离心力，会抑制介质的泄漏。
因此，试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后，基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致；引起摩擦副密封失效的因素主要有：
a.操作中，因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离。
b.对安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤。
c.动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量。
d.静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座。
e.工作介质中有颗粒状物质，运转中进人摩擦副，损伤动、静环密封端面。
f.设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。
上述现象在试运转中经常出现，有时可以通过适当调整静环座等予
以消除，但多数需要重新拆装，更换密封。
3.正常运转中突然泄漏
离心泵在运转中突然泄漏少数是因正常磨损或已达到使用寿命，而大多数是由于工况变化较大或操作、维护不当引起的，主要原因如下：
a.抽空、气蚀或较长时间憋压，导致密封破坏。
b.对泵实际输出量偏小，大量介质泵内循环，热量积聚，引起介质气化，导致密封失效。
c.回流量偏大，导致吸入管侧容器底部沉渣泛起，损坏密封。
d.对较长时间停运，重新起动时没有手动盘车，摩擦副因粘连而扯坏密封面。
e.介质中腐蚀性、聚合性物质增多。
f.环境温度急剧变化。
g.工况频繁变化或调整。
i.突然停电或故障停机等。
离心泵在正常运转中突然泄漏，如不能及时发现，往往会酿成较大事故或损失，须予以重视并采取优先措施。
五、结束语
在化工设备中，离心泵多数以机械密封为密封形式，了解机封结构和材质性能，正确选择机封才能实现化工连续稳定生产；当密封失效后，正确判断失效原因，才能更快的修复，并能节约成本，实现效益最大化。
参考文献
[1]顾永泉《机械端面密封》石油大学出版社 1994.12.
[2]顾永泉《机械密封实用技术》机械工业出版社 2001.
[3]王凤喜杨红文徐游《密封使用与维修问答》机械工业出版社 2004.
[4]胡国桢《化工密封技术》化学工业出版社 1990.9.
[5]迈尔姚兆生《机械密封》化学工业出版社 1981.12.。