机械密封失效分析与故障分析(2021年)
机械工程中机械密封环的失效分析与改进
机械工程中机械密封环的失效分析与改进
一、机械密封环的失效分析:
1.密封环的磨损:机械密封环在运行过程中,由于摩擦和磨损,导致密封环表面不平整,从而影响其密封性能。
2.密封环材料的老化:密封环材料的老化是导致机械密封环失效的一个主要因素。
长时间高温、酸碱等环境条件下,密封材料会发生物理和化学变化,导致密封环性能下降。
3.密封环的断裂:机械密封环在机械振动或机械冲击的作用下,可能会发生断裂,从而导致泄漏。
4.密封环的设计缺陷:一些机械密封环的设计存在缺陷,比如剖面设计不合理、尺寸匹配不当等,导致其失效。
二、机械密封环的改进:
1.优化密封环材料:选择抗磨损、耐高温、耐腐蚀等性能良好的密封环材料,如陶瓷、金属等,以提高密封环的使用寿命和可靠性。
2.改进密封环结构设计:通过优化机械密封环的剖面设计、尺寸匹配等,提高密封环的密封性能和耐久性。
3.引入新的密封技术:如采用真空密封技术、磁悬浮密封技术等,可以改善传统机械密封环的失效问题,提高密封性能。
4.定期检修和保养:定期检查机械密封环的磨损情况,及时更换磨损严重的密封环,同时进行润滑保养,以延长其使用寿命。
综上所述,机械密封环失效的原因很多,但通过合理的分析和改进措施,可以有效减少其失效可能性,提高机械密封环的使用寿命和可靠性,保证设备的正常运行。
因此,工程师和技术人员应密切关注机械密封环的失效问题,并不断优化改进,以满足不同应用领域对密封性能的要求。
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。
机械密封失效原因分析
泵轴机械密封的失效分析机械密封端面泄漏、端面偏磨、密封环碎裂、密封圈泄漏等常见早期失效现象,产生这些现象的原因,主要是设计制造使用过程中各种问题造成的。
机械密封系指两块密封元件在其垂直于轴线的光洁而平直的表面上相互贴合,并作相对转动而构成密封的装置。
它通常由静环、动环、弹簧加荷装置(包括推环、弹簧、弹簧座、固定螺钉,传动销)、辅助密封圈(动环密封圈和静环密封圈)等元件组成。
防转销固定在压盖上,用以防止静环转动。
机械密封主要是将极易泄漏的轴向密封,改变为不易泄漏的端面密封。
因为机械密封具有密封性能可靠、泄漏量少、使用寿命长、功率损耗少、不需要经常维修等优点,且能满足生产自动化和高温、低温、高压、高真空、高速、各种易燃易爆、腐蚀性以及腐蚀性介质的密封要求,因此较其它密封获得更为迅速的发展和推广,越来越多地替代填料密封和其它密封。
由动环和静环所组成的摩擦副是机械密封最重要的零件。
密封的寿命和工作质量(泄漏指标)都和它有直接关系。
机械密封摩擦副的材料要根据泵的工作介质的性质、工作压力、温度、转动速度等因素来选择,特别是对老产品上填料密封改装机械密封或原机械密封的改造,合理地选用机械密封材料是非常重要的。
当机械密封在腐蚀性介质中时,它经受着化学腐蚀和电化腐蚀,尤其在摩擦面上,腐蚀率极大,这是因为端面上腐蚀生成物刚产生(能降低腐蚀率)就被摩擦所破坏的缘故。
这种由耐腐蚀表层的产生到磨去,周期性的循环不止,通常称为磨蚀现象。
其磨蚀速度约为无摩擦作用表面的腐蚀率的10至50倍。
因此,摩擦副应选择既耐腐蚀耐磨性又好的材料。
一般来说,石墨浸渍酚醛树脂耐酸不耐碱,浸渍呋喃树脂耐酸亦耐碱,浸渍环氧树脂耐碱性好,浸渍聚四氟乙烯树脂和陶瓷能耐强腐蚀性介质。
摩擦副配对材料的硬度差,对颗粒磨损的影响很大。
摩擦副硬度差大,出现颗粒磨损的情况就少得多,摩擦磨损速率也小;但硬度差小,出现颗粒磨损情况就多。
其原因主要是由于当颗粒侵入摩擦副,在动环硬度高时,只在石墨环上或嵌入石墨环上擦出沟纹,硬环未被擦伤,还能保持原有光洁度,过一段时间,颗粒还有可能被密封水冲走。
机泵机械密封失效的分析与解决措施
机泵机械密封失效的分析与解决措施摘要:机械密封的轴密封结构是旋转机械型,广泛应用于离心泵或者压缩机等设备。
机械密封失效将直接导致机泵无法正常运转,更为严重的还可能引发安全生产事故。
基于此,本文简要分析机泵机械密封失效的原因,并据此提出相应的解决之策。
关键词:机泵;机械密封;失效原因;安全生产机械密封具有非常多的优势,如密封性能良好、轴承的磨损量比较小,其已经普遍应用于冶金或者石油化工生产中。
但是,由于机泵的运行环境比较恶劣,经常需要承受高温或者高压,加之其介质较为特殊,因而极易发生密封失效的问题,并对机泵的运行产生一定影响,导致设备停工。
整体来看,机泵机械密封失效的原因是多方面的,要具体问题具体分析。
一、机械密封概述近年来,我国现代制造业发展十分迅猛,机泵应用范围不断扩大。
机械密封是机泵的一种主要密封结构,是借助动静环、弹簧以及冷却装置等构成的,并借助流体作用在轴承上滑动端面从而产生一定的流体压力和结构补偿弹力,和其他辅助密封装置共同发挥密封作用。
从不同角度划分,可以将机械密封失效划分为多个类型。
一为早期失效,是指因为机械密封结构安装失误或者密封结构设计问题所导致的密封失效。
二为磨损失效,是指机械结构在长期使用因材料磨损或者老化引发的失效。
三为偶然失效,是因为机泵在恶劣的工作环境中因偶然因素导致机械密封失效。
四为腐蚀导致机械密封失效。
具体来看,腐蚀失效又可以细分为点、面、电化学、应力破坏腐蚀等多个方面。
其中,点腐蚀问题主要出现在弹簧套中,从而导致弹簧结构被破坏。
面腐蚀主要是因为密封结构的表面接触到带有腐蚀性的介质而产生。
电化学腐蚀是指因金属间的电化学反映产生的腐蚀问题。
应力腐蚀则是应力和腐蚀共同作用导致的结果,会在一定程度上破坏弹簧。
五为高温失效,是指因温度超过规定标准使得密封结构材料发生变形,从而引发密封失效。
例如,如果密封结构表面没有冷却水持续供应,就很容易因干摩擦而发生裂纹问题,石墨烯温度过高就很容易出现碳化问题从而引起密封失效。
机封故障分析及处理
一、机封故障机械密封的故障大体上都是由异常的泄漏、异常的磨损、异常的扭矩等现象出现后才被人们所知道。
造成故障的原因大致有如下四方面:1、机械密封的设计选型不对;2、机械密封质量不好;3、使用或安装机械密封的机器本身精度达不到要求;4、机器运行操作错误。
二、密封失效的原因及分析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。
机械密封故障分析、解决方法及安装要领
机械密封故障分析及解决方法一、机械密封故障分析1、温度升高造成的故障对于机械密封来说,温度的升高会造成故障,由于温度升高,造成机械密封端面润滑膜的汽化,使两端面出现干摩擦,由于产生的摩擦热量大,使得磨损加剧和造成热应力裂纹而使密封动静环断裂甚至碎裂。
由于温度升高摩擦副浸渍物流出,使及摩擦副粘连,这时温度可能超过材料的极限使用温度导致不允许有的热变形,在突然载荷下也可能产生热应力裂纹造成密封故障以至密封失效。
另外,温度的升高也可能使热镶环掉片或造成间隙值超过辅助密封圈的允许值。
在这种情况下,内压会把密封圈从间隙挤出造成故障。
温度的升高也能造成沉淀积沉而妨碍密封工作。
高压锅炉给水泵所用介质是工业清水,采用的机械密封是831机械密封,密封腔内温度最高为180℃,所以在使用时温度不可过高。
如果使用介质温度超过该极限温度,要采取适当的措施对密封腔加以冷却,以保证机械密封的正常使用,免出故障。
2、动环炸裂、静环严重磨损造成的故障高压锅炉给水泵用平衡型机械密封一般都装设冷却循环系统,以保证密封腔的温度,满足机械密封可靠使用。
冷却循环系统上装有冷却器和过滤器,冷却器的作用是给水泵腔内热介质经过冷却器后降温,再循环到密封腔内。
过滤器的使用是过滤循环的介质中的杂质,如果过滤器堵塞或系统管路泄漏或切换控制阀失灵,都会使密封腔内瞬间断水或时断时通,这时密封端面得不到良好的冷却、冲洗、形成温差,造成密封环的炸裂,使静环严重磨损,使密封泄漏造成故障。
所以使用时要经常检查系统管路,过滤器要经常清洗,以防堵塞换热器要充分排气或在系统中装设报警器等,已达到及时排除故障延长机械密封的使用寿命。
3、辅助密封圈的损坏造成的故障机械密封除了端面密封外,在和轴接触的部位和压盖接触的部位,使用辅助密封O型圈、V 型密封圈及U型密封圈等来解决静密封问题。
高压锅炉给水泵采用平衡型机械密封的静密封,采用的是O型密封圈,其材料为橡胶制品,如果O型密封圈损坏,也造成故障产生少量泄漏,这时解决的方法是更换O型密封圈,以防泄漏的产生,根据我们多面工作经验一般O型密封圈产生故障有以下几个原因。
机械密封故障的原因与处理
机械密封故障的原因与处理(一)从机械损坏判断密封失效原因(1)动环断裂或开裂。
动环用脆性材料制成,断面较薄,非常脆弱。
若断裂表面变色不均匀,或者存在磨屑,动环断裂是在开车前或运行中发生的。
若没有磨屑、变色,断裂可能是在拆卸时造成的。
密封阻力过大造成的损坏一般伴有所配合的传动装置磨损或损坏。
原因可能是密封装配不当;安装操作失误;因压缩量过大、泵压力超高、润滑性差、密封面干摩擦、密封面冲蚀或密封面粘着造成的密封面阻力过大;泵压力超高;密封拆卸或解体时损坏;温度变化大。
预防纠正措施:安装时应小心操作,降低泵送液体压力,调整压缩量;加大冷却水量,降低密封温度,改善摩擦副环境,防止摩擦副润滑不良造成的阻力过大;仔细装配,避免密封卡死。
(2)密封面扭曲。
原因可能是压盖螺栓松紧不均或夹持力过大,冷却不好,有不均匀热应力。
泵操作压力过高,超出设计。
辅助密封膨胀,密封面不平或面间有杂物,密封环支撑面不合适。
应调整压盖螺栓压紧力至均匀、合适力度,调整冷却或冲洗液流量,保证密封面有足够的冷却和润滑,并除去流体中杂质。
降低泵的操作压力;改变辅助密封结构和材料;将密封面重新加工平直。
(3)密封面有擦伤和刻痕。
原因可能是制造或装配时损伤;密封面进入颗粒物。
可用机械或人工研磨消除刻痕或擦痕,消除流体中的颗粒物。
(4)密封环切边。
原因可能有:轴振动大或泵压力太高,轴弯曲或密封面与轴线不垂直。
应降低轴振动值,降低泵操作压力。
消除轴的弯曲变形,保持密封面和轴线垂直。
(5)密封环粘着磨损。
原因可能是密封面润滑冷却不良,局部温度过高;密封比压过大;密封面硬度不合适。
应加强冲洗、冷却,减小密封比压,提高密封面硬度。
(6)密封面磨粒磨损。
固体颗粒沉积在密封环或其附近,硬环密封面上出现有规则的槽痕,软环密封面上磨痕不均匀。
硬密封环应使用更硬的耐磨材料,同时采用双端面密封和洁净的密封液(油)。
(7)密封面严重磨损、开裂、变色和过热。
原因可能是密封面问无液体或液体不足,密封干磨。
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
水泵机械密封失效原因分析及对策
水泵机械密封失效原因分析及对策摘要:通过水泵机械密封在实际应用中出现的泄漏现象及原因分析,指出机械密封的泄漏不仅与自身的性能有关,还有安装和使用方面的原因,提出了机械密封的安装要求和适当的介质条件,从而保证机械密封长期可靠地运转。
关键词:机械密封泄漏对策机械密封是一种流体旋转机械的轴封装置,具有泄漏量小和寿命长等优点,所以是当今世界上旋转设备最主要的轴密封方式。
我们外网车间共有各类水泵141台,有67台采用机械密封作为轴封装置,在各类设备故障中,机械密封泄漏的比例占全部维修泵的50 %以上, 因此,机械密封的运行好坏直接影响到水泵的正常运行。
一、机械密封原理机械密封亦称端面密封, 其有一对垂直于旋转轴线的端面, 该端面在流体压力及补偿机构弹力的作用下, 依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合, 并相对滑动, 从而防止流体泄漏。
1.1机械密封的结构机械密封近年来发展较快,根据不同的工况出现了各种各样的结构,但无论哪种结构都由以下四部分组成:第一部分是动环和静环组成的密封端面,有时也称为摩擦副。
第二部分是由弹性元件为主要零件组成的缓冲补偿机构,其作用是使密封端面紧密贴合。
第三部分是辅助密封圈,其中有动环和静环密封圈。
第四部分是使动环随轴旋转的传动机构。
1.2机械密封的原理轴通过传动座和推环,带动动环旋转,静环固定不动,依靠介质压力和弹簧力使动静环之间的密封面紧密贴合,阻止了介质的泄漏。
摩擦副表面磨损后,在弹簧的推动下实现补偿。
为了防止介质通过动环与轴之间的泄漏,装有动环密封圈;而静环密封圈则阻止了介质沿静环和压盖之间的泄漏。
1.3机械密封的种类按补偿机构弹性元件的运动状况,可分为旋转式和静止式机械密封。
补偿机构随轴旋转的称为旋转式机械密封;补偿机构不随轴旋转的称为静止式机械密封。
外网车间使用的机械密封除五换P514、P515凝结水泵使用的是静止式机械密封外,其余都是旋转式机械密封。
补偿元件有波纹管和弹簧两种。
水泵机械密封失效分析及对策
水泵机械密封失效分析及对策摘要:水泵机械密封是水泵重要的密封部件,可有效防止泵内液体泄漏,确保水泵正常运行。
然而,由于机械密封使用时间过长、运转温度过高、润滑不良等原因,常常会出现机械密封失效的问题。
基于此,本文通过对水泵机械密封失效的原因进行分析和总结,提出了相应的解决对策,以期能够对水泵维修和保养工作提供一定的参考。
关键词:水泵;机械密封;失效;策略前言随着现代工业的不断发展,水泵在各个领域中都有着广泛的应用,而机械密封作为水泵的重要组成部分,直接影响到水泵的性能和寿命。
因此,水泵的机械密封失效问题是一个比较严峻的技术难题。
在实践中,针对不同原因导致的机械密封失效,需要有相应的对策去解决。
本文主要从水泵机械密封的失效原因和解决对策两个方面进行探讨,旨在为相关领域提供一些实用性的参考。
1 水泵机械密封的重要性水泵机械密封是水泵的重要组成部分之一,它主要承担着将液体从泵的转子处与固定部分进行隔离以防止泄漏的作用。
机械密封具有重要的功用与作用,如下:1. 防止泄漏:水泵是输送液体的装置,如果没有机械密封进行隔离,就会导致泵的转子与固定部分之间的空隙产生泄漏,泄漏液体会造成不必要的浪费和对环境的污染。
2. 增强泵的效率:机械密封可以减少能量的损失,使泵的效率更高。
机械密封可以通过减少泄漏而节省能源,降低维护成本。
此外,机械密封的质量对泵的效率也有很大的影响。
3. 延长泵的寿命:机械密封可以减少摩擦和磨损,延长泵的寿命。
机械密封的正确选择和安装可以减少泵的维护和更换成本,同时也可以减少泵的停机时间,提高生产效率。
4. 保证工作安全:机械密封的质量直接关系到泵的安全性,特别是在高压、高温和易燃易爆等危险场合下。
适当选用机械密封并进行严格的保养和维护,可以避免泵的意外事故,提高工作安全性。
总之,机械密封的重要性不可小觑。
它是一个必不可少的组件,对于水泵的工作效率、寿命、安全性都有着至关重要的作用,因此,在选用机械密封时,需要考虑密封的材料、结构、质量等因素,并进行定期的保养和维护。
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。
机械密封的失效原因分析
机械密封的失效原因分析1.磨损:机械密封的运行过程中产生的摩擦力会导致密封面上的磨损,从而降低密封的效果。
磨损的原因包括润滑不良、材料不匹配、密封面粗糙度过高等。
2.泄漏:机械密封泄漏的原因有很多,包括密封面配合不良、端面硬度不足、密封面波纹、密封件老化等。
泄漏会导致机械设备的性能下降,甚至影响整个工艺流程的正常运行。
3.腐蚀:机械密封在腐蚀介质的作用下会发生腐蚀现象,导致密封件的材料损坏,从而失去密封性能。
腐蚀的原因包括介质的酸碱性、温度、浓度等因素。
4.疲劳:机械密封长时间的工作会导致密封件的疲劳失效。
疲劳的原因有很多,包括载荷过大、工作温度过高、振动等。
5.锁死:机械密封在长时间的工作过程中,由于摩擦力和热胀冷缩等因素的影响,会导致密封部分的松动和卡死现象,使得机械密封无法正常工作。
6.焊接:机械密封中的密封面在工作过程中产生高温和高压,容易导致密封面的焊接现象,从而降低密封的效果。
7.化学反应:机械密封中的材料在接触介质时可能产生化学反应,从而导致密封材料的损坏和失效。
8.绝缘损坏:机械密封中的绝缘部分在工作过程中可能会发生破裂、老化等问题,从而降低绝缘性能,影响机械设备的正常工作。
为了减少机械密封的失效,可以采取以下措施:1.选择适当的密封材料和密封结构,以适应工作条件和介质的特性。
2.加强润滑和冷却,减少摩擦和热胀冷缩带来的影响。
3.加强设备的维护和保养,定期检查和更换磨损严重的密封件。
4.加强对密封面的精度控制,减少泄漏的可能性。
5.增加密封部分的强度和耐腐蚀性能,延长密封的使用寿命。
总之,机械密封的失效原因有很多,但通过正确的选择和使用,加强维护和保养,可以延长机械密封的使用寿命,提高设备的安全性和可靠性。
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。
机械密封从失效形式分析故障原因
机械密封从失效形式分析故障原因每天 13:20,干货知识与你准时相约!一起来!每天进步一点点,加油!通过对失效原因的分析,可以提高应用机械密封的技术水平。
结构设计上的改进,在很大程度上是源于故障分析。
对分析故障要做到尽可能确切,有时需要花费时间,甚至需要使用专门的测试技术。
一、密封失效分析的原则和方法对每一套机械密封,无论以何种原因失效,都应进行详细的分析研究,并记录有关数据。
密封件损坏后,不能局限于从被损件上查找失效原因。
还应将拆卸下来的机械密封妥善地收集,清洗干净;按静止和转动两部分分别放置,贴上标签,以备检查和记录。
检查程序是:首先,弄清受损伤的密封件对密封性能的影响,然后依次对密封环、传动件、加载弹性元件、辅助密封圈、防转机构、紧固螺钉等仔细检查磨损痕迹。
对附属件、如压盖、轴套、密封腔体以及密封系统等也应进行全面的检查。
此外,还要了解设备的操作条件,以及以往密封失效的情况。
在此基础上,进行综合分析,就会找出产生失效的根本原因。
二、根据磨损痕迹分析故障原因磨损痕迹可以反映运动件的运动情况和磨损情况。
每一个磨损痕迹都可以为故障分析提供有用线索。
例如,摩擦副磨损痕迹均匀正常,各零件的配合良好,这就说明机器具有良好的同轴度。
如果密封端面仍发生泄漏,就可能不是由密封本身问题引起的。
例如,金属波纹管机械密封的端面磨损痕迹均匀正常,泄漏量为常数,这就意味着泄漏不是发生在两端面之间,有可能发生在其他部位上,如固定波纹管的静密封处等。
当端面出现过宽的磨损,表明机器的同轴度很差。
转轴每转一圈密封件都要作轴向位移和径向摆动,显然在每一次转动中,密封端面都趋向于产生轻微的分离和泄漏。
以离心泵为例,造成过宽的磨损的原因大致有:联轴器不对中、泵轴弯曲、泵轴偏斜、轴的精度低、管线张力过大、振动等。
引起振动的原因还有气穴、喘振、水锤冲击、介质流动不平衡等。
但以联轴器对中不良,轴承运转精度差引起振动的情况居多。
安装联轴器时,应测量两轴中心线位置精度,通常是用百分表和塞尺进行测量,两联轴器外圆的偏差和端面间隙的偏差测量数值需控制在表12-1所示的范围内。
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。
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机械密封失效分析与故障分析
(2021年)
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make mistakes
机械密封失效分析与故障分析(2021年)
1.腐蚀失效
机械密封因腐蚀引起的失效为数不少,常见的腐蚀类型有如下几种。
(1)表面腐蚀
由于腐蚀介质的侵蚀作用,机械密封件会发生表面腐蚀,严重时也可发生腐蚀穿孔,弹簧件更为明显,采用不锈钢材料,可减轻表面腐蚀。
(2)点腐蚀
弹簧套常出现大面积点蚀或区域性点蚀,有的导致穿孔,此类局部腐蚀对密封使用尚不会造成很严重的后果,不过大修时也应予更换。
(3)晶间腐蚀
碳化钨环不锈钢环座以铜焊连接,使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀,为克服敏化的影响,不锈钢应进行固溶处理。
(4)应力腐蚀破裂
金属焊接波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下,往往会发生断裂,由于弹簧的突然断裂而使密封失效,一般采用加大弹簧丝径加以解决。
(5)缝隙腐蚀
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,由于间隙内外介质浓度之差而导致缝隙腐蚀,此外陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀,一般在轴套表面喷涂陶瓷,镶环处表面涂以黏结剂以减轻缝隙腐蚀。
(6)电化学腐蚀
异种金属在介质中往往引起电化学腐蚀,它使镶环松动,影响密封,一般亦采取在镶接处涂黏结剂的办法予以克服。
2.热损失效
(1)热裂
如密封面处于干摩擦、冷却突然中断、杂质进入密封面、抽空等,会导致环表面出现径向裂纹,从而使对偶环急剧磨损,密封面泄漏迅速增加。
碳化钨环热裂现象较常见。
(2)发泡、炭化
使用中如石墨环超过许用温度,则其表面会析出树脂,摩擦面附近树脂会发生炭化,当有黏结剂时,又会发泡软化,使密封面泄漏量增加,密封失效。
(3)老化、龟裂、溶胀
橡胶超过许用温度继续使用,将迅速老化、龟裂、变硬失弹。
如是有机介质则溶胀失弹,这些均导致密封失效。
凡因热损引起密封失效,关键在于尽量降低摩擦热,改善散热,使密封面处不发生温度剧变。
3.磨损失效
摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因数大、端面比压(包括弹簧比压)过大、密封面进入固体颗粒等均会使密封面磨损过快而引起密封失效。
采用平衡型机械密封以减少端面比压及安装中适当减少弹
簧压力,有利克服因磨损引起的失效,此外,选用良好的摩擦副材料可以减轻磨损。
按耐磨次序材料排列为碳化钨-碳石墨、硬质合金-碳石墨、陶瓷(氧化铝)-碳石墨、喷涂陶瓷-碳石墨、氧化硅陶瓷-碳石墨、高速钢-碳石墨、堆焊硬质合金-碳石墨。
4.安装、运转等引起的故障分析
(1)加水或静压试验时发生泄漏
由于安装不良,机械密封加水或静压试验时会发生泄漏。
安装不良有下述诸方面。
a.动、静环接触表面不平,安装时有碰伤、损坏。
b.动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧。
c.动、静环表面有异物夹入。
d.动、静环V形密封圈方向装反,或安装时反边。
e.紧定螺钉未拧紧,弹簧座后退。
f.轴套处泄漏,密封圈未装或压紧不够。
g.如用手转动轴泄漏方向性则有如下原因:弹簧力不均匀,单弹簧不垂直,多弹簧长短不一或个数少;密封腔端面与轴垂直不够。
h.静环压紧不均匀。
(2)由安装、运转等引起的周期性泄漏
运转中如泵叶轮轴向窜动量超过标准、转轴发生周期性振动及工艺操作不稳定,密封腔内压力经常变化均会导致密封周期性泄漏。
(3)经常性泄漏
a.动环、静环接触端面变形会引起经常性泄漏。
如端面比压过大,摩擦热引起动、静环的热变形;密封零件结构不合理,强度不够产生变形;由于材料加工原因产生的残余变形;安装时零件受力不均等,均是密封端面发生变形的主要原因。
b.镶装或粘接的动、静环接缝处泄漏造成泵的经常性泄漏,由于镶装工艺不合理引起残余变形、用材不当、过盈量不合要求、黏结剂变质均会引起接缝泄漏。
c.摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏。
d.摩擦副夹入颗粒杂质。
e.弹簧比压过小。
f.密封圈选材不正确,溶胀失效。
g.V形密封圈装反。
h.动、静环密封面对轴线不垂直度误差过大。
i.密封圈压紧后,传动销、防转销顶住零件。
j.大弹簧旋向不对。
k.转轴振动。
l.动、静环与轴套间形成水垢不能补偿磨损位移。
m.安装密封圈处轴套部位有沟槽或凹坑腐蚀。
n.端面比压过大,动环表面龟裂。
o.静环浮动性差。
p.辅助装置有问题。
5.突发性泄漏
由于以下原因,泵密封会出现突然的泄漏。
(1)泵强烈振动、抽空破坏了摩擦副。
(2)弹簧断裂。
(3)防转销脱落或传动销断裂而失去作用。
(4)辅助装置有故障使动、静环冷热骤变导致密封面产生变形
或裂纹。
(5)由于温度变化,摩擦副周围介质发生冷凝、结晶影响密封。
6.停泵一段时间再开支时发生泄漏
摩擦副附近介质的凝固、结晶,摩擦副上有水垢;弹簧锈蚀、堵塞而丧失弹性,均可引起泵重新开动时发生泄漏。
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