论机械密封失效
机械密封失效的原因分析
机械密封失效的原因分析机械密封具有密封性能可靠、泄漏量小、使用寿命长、功率损耗少和适用范围广等优点，被广泛应用于各个技术领域，尤其适用于高转速、高压差的工作条件和昂贵或有毒及强腐蚀性的工艺介质。
同时，机械密封又是设备的最薄弱环节之一。
为延长其使用寿命，除了选择恰当的摩擦副材料和合适的端面比压外，正确的安装和维修也可起到重要的作用。
机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
1、机械密封的结构1）旋转环（动环）2）弹性元件3）弹簧座4）紧定螺钉5）旋转环辅助密封圈6）静止环辅助密封圈7）防转销8）固定在压盖2、机械密封失效泄漏的原因分析①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）动静环端面磨损导致机械密封泄漏不管哪种类型的机械密封，最主要的特点即密封面为垂直于旋转轴线的端面，也就是将极易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。
所以，机械密封失效的主要形式是静、动环之间的磨损失效。
动、静环端面摩擦副主要靠弹簧推力来压紧，阻止泄漏。
动、静环压得越紧越不易泄漏，但其间的摩擦力也随之增大，动、静环接触端镜面在较大摩擦力的作用下会很快磨损，最后失效泄漏。
2）工艺条件不稳定和安装不良导致机械密封泄漏工艺条件不稳定和安装不良造成的振动、设备抽空汽化瞬间断流都会导致机械密封动静环之间的液膜破坏，使机械密封在无润滑条件下“干态”运行，密封环温度迅速上升，有的直接烧毁，有的当泵恢复正常工作状态时被急剧冷却，形成热冲击而碎裂。
冲洗流体与冲洗条件不良也会形成热冲击，导致密封环出现径向裂纹，加剧动静环的磨损失效。
同时，当石墨环超过使用温度，其表面会析出晶体，在温度较高的摩擦副附近发生炭化，其微粒进入摩擦副使动静环急剧磨损失效。
3）机械密封的密封圈失效也是密封泄漏主要原因动静环密封圈装配歪斜；与密封圈相配合的轴或轴套表面光洁度不够，或配合尺寸过小；密封圈与密封介质发生物理或化学反应，腐蚀变形、老化等，均可导致泄漏。
关于机械密封应用和失效的
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）。
论机械密封原理及失效冲洗
高 新 技 术
论 机械 密封 原理 及 失效冲洗
杜 艳 峰
（ 尔滨三联 药业有限公 司， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １０ ２ ） ５０ ５
摘 要： 目前机 械 密封 在各 行各 业 中的 应 用非 常广 泛 ， 而随 着产 品技 术水 平 的提 高和 节约 能 源的 要 求 ， 械 密封 的 应 用前景 将 更加 机
一
一
１ ２一
中国新技术新产品
广泛 。本失效 分析 原 因和 冲洗 结 构特 点。 关键 词 ： 械 密封 ； 机 失效 ； 冲洗
目 前机械密封在各行各业 中的应用非 常广 的磨损 和对偶 腐蚀 ；耐磨 陛好 ， 长 ； 热 眭 副贴合 ， 转中 自动保持接触 ， 寿命 导 在运 装配后就不 用 耐高温 陛好 ； 抗热 裂 Ｊ好 ； 生 耐腐 蚀 像普通 软填料那样需调整压紧 。 泛 ，而随着产 品技术水平 的提高和节约能 源的 和散热性好 ； 要求 ， 机械密封的应用前景将更加广泛 。 性强； 线膨胀 系数 小 ； 削加卫 陛好 ， 型性能 切 成 ５机械密封冲洗 好； 气密性好 ；密度小 ， 热变形和尺 寸稳定 能耐 冲洗 的 目的在于防止杂质集积 ，防止气囊 性好 。 形成 ， 保持 和改善润滑等 ，当冲洗液温度较 低 ３机 械密封 的失效 时， 兼有冷却作用 。 冲洗的方式 主要有两种： 一是 机械密封性能可 靠 ， 泄漏量小 ， 用寿命 内冲洗 ； 使 二是外 冲洗。而内冲洗又分为 正冲洗 ， 长， 功耗低 ， 毋须 经常维 修 ， 能适应 于生产 过 反 冲洗 ， 冲洗。 冲洗液压力应 比被密封介质 且 全 外 程 自动化 和高温 、 低温 、 高压 、 真空 、 高速 以及各 大 ０ ５０１ Ｐ ， ． － ． ａ适用 于介质为高温或 固体颗粒 ０－ Ｍ 冲洗液 的流量应保证带走热量 ， 还需满 种强腐蚀性介质 、 固体颗 粒介质等苛刻工况 的场合 。 含 的密封要求。 但是机械密封还是有失效的时候 ， 足 冲洗 的需要 ， 不会产 生对 密封件的 冲蚀 。为 需控制密封腔 的压力 和冲洗 的流速 ， 一般清 归纳其失效原 因有 以下几点 ：）轴套与轴 间的 此 ， （ １ ｍｓ ，含有颗粒的浆状 １机械密封原理及结 构 密封（动环与轴套间的密封（ 、 ２ ） ３ 静环间密封（ 洁 冲洗液 的流速 应小 于 ５ ／ 励 ４ ） ５ ） ｍｓ ， ． －． Ｐ ， ０ １ 机 械 密 封 又 称 端 面 密 封 （ ｃａｉ ｌ 对静环与静环座 间的密封（密封端 盖与泵体 间 液体 须 小于 ３ ／ 一 般取 ０ ５０ Ｍ ａ对 双端 Ｍｅｈｎ ａ ｃ １０ ＭＰ 。 ２ Ｓａ ， ｅ１ 是旋转轴用动密封 。 ） 是靠一对或数对垂直 的密封 。其 中磨损是机 械密封经常发生的一种 面机械密封可取 ｎ － ． ａ 于轴作相对滑动 的端 面在流体压 力和补偿机构 失效形式 。对于接触式 机械密封 ，掌握磨损规 ６机械密封安装 、 使用技 术要领 设备转轴 的径向跳动应 ≤ｏ４毫米 ，轴 向 ． ０ 的弹力 （ 或磁力 ） 作用下保持贴合并 配以辅助密 律 ， 预计磨损率 ， 设法延长耐磨 寿命 乃是一个重 ｌ 设备 的密封部位在 封而达到阻漏 的轴封装置 。 ： 即 有一对垂直 于旋 要 问题 。 磨损的主要形式及其转化 ， 摩擦表 面上 窜动量不允许大于 ｎ 毫米 ； 转轴线的端 面， 该端 面在流体压 力及补偿 机械 可能 出现 的主要磨损形式有 ： 磨损 ， 粘着 磨料磨 安装时应保持清 洁 ， 密封零件应 进行清洗 ， 密封 端面完好无损 ， 防止杂质 和灰尘 带人密封部位 ； 外弹力 的作用 下， 依赖 辅助密 封的配合 与另一 损 ， 劳磨损 ， 疲 微动磨损和腐蚀磨损。 端保持贴合， 相对滑动， 并 从而防止流体泄漏。 ３ 粘着磨损 ． 】 在安装过程 中严禁碰击 、 敲打 ， 使机械密封 以免 由于表面上存 在着粗糙 的微 凸体 ，表面 间 摩擦付破损而密封失 效 ； 安装 时在 与密封相接 常用机械 密封结构 南静止 环 （ 环 ）旋转 静 、 环（ 动环 ）弹性元 件 、 、 弹簧座 、 紧定螺 钉 、 旋转环 的接触发生在分散 的微 凸体 处。磨 擦时接触点 触 的表面应涂一层清 洁的机 械油 ，以便能顺利 辅 助密封 圈和静止环 辅助密封 圈 等元 件组 成 ， 处发生变形 ，润滑膜 以及表 面膜破 裂时会出现 安装 ；安装静环压盖时 ，拧紧螺丝必 须受力均 连接点不断被剪切 断 ， 同时 匀 ， 静环端面与轴心线 的垂直要 求 ； 装后 防转销 固定在压盖上以防止静止环转动 。旋转 金属间的直接接触 ， 保证 安 环和静 止环往往还可根据它们是否具有轴 向补 又产生新的连接点 。如果剪切发生在 结点界面 用手推动动环 ， 能使动环在轴上灵 活移动 ， 并有 上 ， 两表面没有磨损 ； 剪切发生 在金属 内 则 如果 定弹 性； 安装后用手盘动转轴 、 转轴应无 轻重 偿 能力而称为补偿环或非补偿还。 机 械密封 中流体 可能泄 漏 的途 径有 ＡＢ 部 ， 会出现表面间金属的转移 ， 面受 到破坏 感 觉 ； 备在运转前必须充满介质 ， 、、 则 表 设 以防止 干摩 ｃＤ四个通道 。ＣＤ泄漏通 道分别是静止 环与 和磨 损。金属的转移现象是粘着磨损 的主要特 擦 而使密封失效 ；安装时在与密封相接触 的表 、 、 面应涂一层清洁 的机械油 ，要特别注 意机械 油 压 盖 、 盖与壳体 之间的密封 ，二者均属 静密 点。 压 封 。Ｂ 通道是旋转环与轴之间 的密封 ， 当端面摩 ３ ． ２疲劳磨损 的选 择对于不 同的辅助 密封材质 ，避免造成 ０ 疲 劳磨 损过 程可 认为 由三个 发展 阶段 组 型圈侵油膨胀或加速老化 ， 造成密封提前失效 。 擦 磨损后 ， 它仅仅 能追 随补偿环沿轴 向作 微量 的移动 ， 际上仍然 是一 个相对静密封 。因此 ， 成 ： 实 一是表 面的相 互作用 ； 二是在摩擦力 的影响 ７结束语 这些泄漏通道相 对来 说 比较容易封堵 。静 密封 下 ， 接触材料 表层 性质的变化 ； 三是表 面的破坏 在设 计机械 密封时 ，不仅要考虑机械 密封 本 身的影响因素 ，而且要考虑机械密封外部 的 元 件最 常用 的有橡 胶 ０形 圈或 聚 四氟 乙烯 Ｖ 和磨损微粒 的脱落 。 形 圈，而作为补偿环 的旋转 环或静止环辅 助密 ４机械密封 特 点 各种 影响因素 。在实际工作 中要注意 以下几 个 封， 有时采用兼备 弹性元 件功能的橡胶 、 四氟 聚 机械密封有什么样 的牦 ， 械密封的主 问题 ： 机 分析机 械密封的质量事故 的原 因时 ， 充 要 寺 就是 防止泄露 １ 分考 虑到机械的其它零部件对机械 密封运行 的 乙烯或金属波纹 管的结构 。Ａ通 道则是旋转环 要 牛｜ 与 静止环 的端 面彼 此贴 合作 相 对滑 动 的动密 ４ １泄漏量可以限Ｎ Ｎ￣４ ， 影 响， 采取措施不断提高机械密封的效果 。 对重 封， 它是机械密封装置 中的主密 封 ， 也是决定机 主要主密封面的表面粗糙度和平直度 能保 要机械产 品的机 械密封 ， 增加保护措施 ， 高 要 提 减 在机械产品的设 械密封 能和寿命的关键 。 因此 ， 对密封端 面的 证达到要求 ， 只要材料耐磨 性好 ， 械密封可 以 密封质量 ， 少密封质量事故 。 机 甚 密封介 计过程 中要充分 考虑到机械其它零部件 以及 现 加工要求很高，同时为了便密封端面间保持必 达到很少泄漏量 ， 至肉眼看不见泄漏 。 泄漏量通常为 ３ Ｌ Ｍ／ ｈ以下 ， 于 场其 它设备对 机械密 封的使用 效果 的影响 ， 但对 为 要的润滑液膜 ，必须严格腔制端 面上的单位面 质为液体 时， 好 积压力 ， 力过大 ， 易形成 稳定 的润滑 液膜 ， 特殊情况 以及密封介质 为气体时不受此 限。煤 机械密封创 造一 个 良 的外部条件 。增加对机 压 不 会加速端面的磨损 ； 压力过小 ， 泄漏量 增加 。所 油试验 台泄漏量 不超过 ２ｒ／； Ｏ ｌ 常温清水试验 ， 械密封辅助 系统 的重要作用的认识 ，尽可能 配 ａｈ ０ ｍ时平均泄漏 量不超过 ５ ｌ ， 备完善的机械密封辅助系统 ， ｍ／ ｈ 以提高密封效果 。 以 ， 获得 良好的密封 能又有足 够寿命 ， 要 在设 轴外径大 于 ５ ｍ 参 考 文 献 计和安装机械密封时 ，一定要保证端 面单位面 轴外径不大于 ５ｍ ０ ｍ时平均泄 漏量不超过 ３ ｌ ｍ／ ｈ 。 『 机 械密封 实用技术一 永泉 Ｃ ｌ １ 顾 机械 工业 出版 积压力值 在最适 当的范 围。 社） ２机械密封 材料 ４ ． ２寿命长 根 据统计 ，机械 密封 的泄露大 约有 ８％～ ０ 在机械密封 中，主要磨损部分是 密封摩擦 ［《 ２ 如何提 高泵用机械 密封 的性能及寿命 》 油 ］ 石 ９％是由于密封端 面， ５ 摩擦副造成 的。除 了要保 副端面。因为密封端面 的磨损量在 正常工作条 化工设备 技术． ９（ ：３２ １ １ ４ ） － ６ ９ ６２ 持 密封 面平行之外 ， 主要是 摩擦副的材料问题。 件下不大 ， 一般可以连续使用 ｌ２ ， 场合 ｌ张生昌掷 水华， － 年 个别 ３ 】 邓鸿英牟 介刚． 响泵用机械 《 影 摩擦材料应具备 下列条件 ： 机械强度高 ， 能 也 有用到 ５１ 年 。 －０ 密封外部条件的研究》 ． 耐压 和耐压力 变形 ； 有耐干磨性 ， 高载荷 具 耐 ４ ． ３运转 中不用调整 ｆ顾 永泉． 端面密封 『 ． ： ４ １ 机械 Ｍ１ 东营 石油大 学出版 １９ 性， 自润滑性好 ； 配对材料 的磨合 性好 ， 无过 大 由于机械密封靠弹簧力和流体压 力使 摩擦 社 ．９ ４
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。
机泵机械密封失效的分析与解决措施
为某种原因出现的偶然密封失效。
动静环机械磨损实例如图1所示，波纹管外侧结焦实例如图2所示。
图1 动静环机械磨损实例图2 波纹管外侧结焦实例2.1 腐蚀失效腐蚀失效一般有点腐蚀、面腐蚀、应力破坏腐蚀、电化学腐蚀等。
点腐蚀除妖出现在弹簧套，从而破坏弹簧结构。
面腐蚀主要是因为具有腐蚀介质的接触而出现表面的腐蚀，从而破坏密封作用。
应力腐蚀破坏主要应力与腐蚀共同作用下从而出现的弹簧破裂等破坏。
电化学腐蚀主要是因为不同种类金属引起的电化学反应导致的腐蚀。
0 引言机械密封因为具有良好的密封性能以及轴承磨损量小等优点，广泛用于冶金及石油化工泵设备上。
同时机械泵工况运作较为恶劣，存在高温高压以及介质特殊等特点，容易导致机械密封出现密封失效现象，进而导致设备停止工作的状况。
机械密封失效的原因以及失效的形式多种多样，对其仔细研究分析才能更好地提出科学有效的解决方法。
1 机械密封机械密封主要是由动静环、冷却装置以及压紧弹簧等构成，通过流体作用在轴上滑动端面流体压力，以及结构补偿上的弹力和其他的辅助密封装置共同作用下的密封结构。
机械密封核心的部件为动环和静环，动、静环结构必须具有足够的刚度与强度，以满足在恶劣工况条件下的温度、压力、流体的冲击。
同时还必须具有良好的耐热冲击力，即要求材料具有良好的导热系数及较小的膨胀系数，保证材料在热冲击时不出现开裂。
2 机械密封失效类型机械密封的失效形式种类较为繁多，主要的失效可以分为：(1)早期失效，主要是结构安装方式不正确以及机械密封结构设计不合理等造成；(2)磨损失效，主要因为设备长期使用过程中，因为材料的磨损或者疲劳老化等导致出现磨损失效，该种失效方式也是机械密封中主要的失效方式；(3)偶然失效，主要是因为泵在恶劣工况环境下运行时因机泵机械密封失效的分析与解决措施甘一凡(广东省中海油惠州石化有限公司，广东 惠州 516086)摘要：机械密封是一种通过旋转机械的轴密封结构，常用于离心泵、压缩机等设备中，是一种主要的轴密封形式。
BV15机械密封的失效分析及处理
BV15机械密封的失效分析及处理摘要：通过对BV15机械密封的失效分析，提出相应的改造措施，提高机械密封的安全可靠性，延长机械密封的使用周期,经实践证明，使用效果良好。
关键词：抽空；机械密封；汽蚀；失效分析密封在各大炼厂的压缩机、泵及釜类设备中应用非常广泛。
密封可以影响机器设备的安全性、可靠性和长周期运转，特别是在石油化工企业中，流体具有易燃、易爆，腐蚀性，有毒等特点，一旦密封失效，介质泄漏不仅污染环境，影响人体健康，而且还会导致火灾、爆炸和人身伤亡等重大事故。
随着石油化工生产和密封技术的发展，对密封的密封性与可靠性的要求更加严格，以确保轴封工作的可靠，确保机泵的工作安全和生产正常运行，机械密封的泄漏量和使用寿命决定了轴封的可靠性，这就要求对密封做出可靠性分析。
1密封失效的几种现象1.1泵轴向窜量大以我厂环氧氯丙烷装置E-PU-18泵为例，该泵选用CZT型单级悬臂式离心泵，该泵没有设计平衡轴向力的设施，致使该类泵运转时存在较大的轴向力，轴窜量大，使得机械密封轴向补偿失效和泄漏，进而密封石墨环损坏，出现泵泄漏。
1.2机泵存在易抽空现象该泵原装机械密封采用内装式、大弹簧、非平衡型密封，密封型号为：35-BV15-F3，工艺介质为环氧氯丙烷，介质粘度较大，较容易汽化，环境Pa又为负压，机泵在运行时，经常有抽空现象，造成密封静环抽出，使密封泄漏。
1.3密封本身设计缺陷该机械密封轴向动密封采用“V” 型四氟密封圈与轴直接接触（设计时无轴套），在安装使用过程中易造成“V”型圈翻边与轴磨损，轴封处不能形成光洁密封面，抽空后，动环及密封圈不能恢复原位无法补偿密封压量，使密封失效，造成轴磨损严重无法修复而报废。
另外在安装过程中，由于场地等外部条件的制约，石墨静环容易损坏，对机械密封造成不应有的损失。
2密封失效分析密封抽空破坏是机械密封经常出现的故障，尤其是装置开车初期，操作不平稳，抽空现象更是经常出现，抽空往往造成密封泄漏，对装置的安全生产构成较大的威胁。
新装机械密封失效分析
新装机械密封失效分析
新安装的机械密封刚投入运转，就发生泄漏，其原因大多属于安装方面的问题。
规纳一下有如下方面的原因。
一、设计的端面比压过小，不足以满足密封需要的端面比压。
二、弹簧压缩量太小，造成弹簧压力不足，密封面不能紧密贴合。
三、密封端面的粗糙度没达到要求。
四、密封端面的平面度不够，即端面的光带不能满足密封要求。
五、密封环在压力和温度等因素作用下产生变形，破坏了密封端面的平面度。
六、动、静环安装不同心。
七、在平衡型号密封中载荷系数不合适。
八、动环在传动座中卡住，不能起补偿作用。
九、泵的轴向窜动过大。
十、在波纹管式机械密封中，波纹管的内外径不合适。
十一、机械密封运转时，端面热量过高，产生热变形。
十二、辅助密封的过盈量不够。
十三、介质中有颗粒物质，密封端面造成颗粒磨损严重，从而失效。
十四、弹簧压缩量太大，导致端面比压过大。
十五、摩擦副材质质量不好，比如导热性能差，热量散失不掉，
十六、泵的冲洗量小或者没有冲洗，不足以带走摩擦热。
十七、密封腔中有气体或者没有灌泵就起动，密封处于干运转。
泵机械密封失效的原因分析及对策讨论
泵机械密封失效的原因分析及对策讨论【摘要】在石油化工行业中，泵有着很重要的作用，在使用的过程中会存在泄漏的情况，机械密封的密封效果较好，也为需要厂家所接受，本文主要是针对采取机械密码泵出现的泄漏情况，分析其工作原理，讨论形成泄漏的原因及相关对策。
【关键词】机械密封密封圈摩擦副在石油化工行业内，各类泵有着很重要的作用，其承担着流体介质输送的目的，保证了工业生产的连续、正常运转。
泵的失效、异常会造成流程中断，对后续的生产作业产生很严重的影响。
根据相关统计，泵损坏、检修以及轴封的失效约占了整体的一半，轴封的失效主要是因为机械密封的失效，为保证泵长期有效的运行，就必须保证机械密封的长期性和可靠性。
本文主要就相关问题展开讨论。
1 机械密封的原理分析机械密封也称作轴封或端面密封，由一对或者以上各垂直于旋转轴线的断面的液体压力与补偿机构弹力共同作用来辅助密封，保持贴合且相对滑动而形成的防止流体泄漏的装置。
机械密封的实质就是将容易产生泄漏的轴向密封转变为不易泄漏的断面密封。
它是由垂直于轴线的断面，静环和动环两个平滑端面，在弹性元件如弹簧等与密封介质的作用下，会在旋转断面产生压力使得两个端面紧密贴合，在端面间形成一层稳定、极薄的流体膜，达到密封和润滑的效果。
机械密封主要是由四个部分组成：（1）密封断面，也称为摩擦副，是由动环和静环组成。
（2）缓冲补偿机构，其主要零件为弹性元件如弹簧等，作用是保证密封断面的紧密配合。
（3）辅助密封圈，又分为动环密封圈和静环密封圈。
（4）传动机构，其作用是使动环能随轴旋转。
机械密封的结构示意图如下图1：其中：1-防转锁 2-压盖 3-静环 4-动环5-传动轴 6-弹簧 7-弹簧座 8-锁紧螺栓 9-轴套 10-传动螺栓 11-推环 12-动环o型圈13-压盖 14-静环o型圈。
泄漏点为a，b，c，d，e，f。
机械密封的原理：轴通过传动座与推环带动动环旋转，静环则保持不动，在弹簧弹力与介质压力的共同作用下动静环之间的密封断面紧密配合，从而形成密封包装介质不泄漏。
冰机机械密封失效原因分析和处理
冰机机械密封失效原因分析和处理
冰机机械密封的失效会导致制冰机的故障和性能下降。
机械密
封的失效可能由以下原因造成：
1. 摩擦和磨损：机械密封在工作中需要承受较大的摩擦和磨损，如果密封面和轴承表面不平整或轴承出现磨损，会导致机械密封的
失效。
2. 使用环境影响：制冰机是在低温环境下工作的，如果机械密
封组件的材质不耐低温或容易受潮，也会导致机械密封的失效。
3. 安装不当：机械密封的安装需要严格按照制造商的要求来进行，如果安装不当或紧固力不够，会导致机械密封的失效。
针对机械密封失效，我们可以采取以下处理方法：
1. 调整和修整密封面和轴承表面，保持平整度和光洁度，以防
止摩擦和磨损。
2. 选用耐高温、耐低温、抗腐蚀、耐磨损的材料制作密封组件，以确保机械密封的性能和寿命。
3. 按照制造商的要求进行正确的安装和紧固，避免机械密封组
件松动或安装不当导致机械密封的失效。
4. 定期检查和维护密封组件，及时更换磨损严重或失效的部件，保持机械密封的性能和寿命。
机械密封是制冰机的重要组成部分，其失效会直接影响到制冰机的正常运行。
只有做好预防和维护工作，才能减少机械密封失效的概率，保证制冰机的稳定性能和运行效率。
机械密封失效的原因及其改进策略探究
２６ 密 封 形 式 或 密 封 材 料 与 密 封 工 况 不 相 适 应 ．
有 效的预 防 ， 当前 设备 管理 工作 者亟 待解 决 的问题 。事 实上 ， 是 机
械 密封 失效 的主要表 现 形式 以泄漏 为主 ，但 是并 不排 除 有其 他的 表现 形式 ， 以， 实际 工作 中， 所 在 我们 应 从泄漏 的现 象 出发 ， 点分 重
染周 边的环 境 ，影响无 数社 会大 众 身体健 康 ，还会 引起 重 大 的火 灾 、 炸和 人员 伤亡 等恶 劣事 故 。 爆
所 以 ， 机械 作 业 与生 产 工作 中 ， 们认 识 到 ， 在 我 机械 密封 是 流
体机 械 出现 故 障的最 主要 的薄 弱环 节 ， 械 密封 一旦 失效 ， 机 直接 造 成设 备无 法使用 。根 据相 关数据 统 计 ， 油化 工企 业 、 铁 制造 企 石 钢
非 正常 的摩擦 热损 伤 ， 同样会 导致 机械 密封 失 效 ， 机械 运 转 在 中， 或者 是轴 套 、 盖 、 封 腔和 密封 件 都会 因为 非正 常 的过 热 轴 压 密
而 受到 不 同程度 的损 伤 。当机械 密封 的 端面 上 出现 大量 细 小 的斑
业等 在生 产 中， 机械 在运 转过 程 中 ， 大约 每 半年 就有 ４％ ０
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探讨
剥、 朵 （ 三 安徽省化工设计院）
摘要 ： 对机 械密封的失效原 因进行总结和 分析 ， 并提 出了一些有效 的解 径和 相 应 的节 流 装 置 的 尺 寸 。 决办法 ， 对机械密封失效有一定的帮助。 关键词 ： 机械密封 失效原因 失效分析生爆 鸣 ． ２ 密封介质 闪蒸或汽化 ， 需要使密封腔压力提高， 但不超出一定 的
机械密封是 由至 少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压 力和补 范 围， 对密封设计做 出改进 ， 使介质温差下 降， 加装 旁路冲洗管路 ， 置 偿机构弹力 的作用及辅助密封 的配合下保持贴合并相对滑动而构成 换较 大的管径及相关的节流元件 ； 加强密封端面的冷却 ， 对密封平衡 避免流体泄露的装置。 机械密封在石油和化工企业使用 非常广泛 ， 由 设计进行 分析 ， 密封腔 内的介质压力、 温度和压力的测量 必须精准 无 于其具备很好的密封性和 稳定 的性 能，而且泄漏量较少 ，摩 擦功耗 误 。 低， 使用 周期长 ， 对轴（ 或轴 套） 损很小 ， 磨 能满 足多种工 况要求等特 １ 石 磨 粉 聚 集在 密封 面 外 侧 ． ３ 点 而 被 广 泛 使 用 。 但 是 其 密封 结构 复 杂 ， 用 条件 苛 刻 ， 使 价格 高及 维 这是 由于密封面的润滑度不够 ， 密封端面间的液膜 闪蒸或汽化 ， 修技术高等特点 ， 特别是机械密封工艺条件 温度 、 压力等工艺参数 的 导致物质残 留， 损坏 石墨环。 所以 ， 要对润滑状 态进行 改进 ， 以免产 生 影响直接关系到设备机械 密封 的性 能和使用寿命 ， 因此 ， 找出机械 密 汽化 现 象。 封失效原 因及改进措 施是保证企业安全生产 ，提高设备使 用寿命 的 １ 密 封 泄 露 ． ４ ・ 重要任务。 因为密封介质 汽化或 闪蒸 密封端面 ， 首先要 找出泄 漏源 ， 断面 密封性 能不好 可 能会导 致端面 不平 、 碎甚 至爆破 ， 破 或产 生裂 纹 ， 出 现 机 械 变 形 或 热 变 形 ；密 封 零 件 结 构 不 好 或 强 度 不 符 合 要 求 而 出现变形 ； 由于材 料或加工 等导致 的残 余变形 ； 安装过程 中零件 在 不均 匀受力等 ， 需对安装尺 寸进行检查 ， 确保材 料及 密封性 能符合 使 用要 求 ， 紧密封垫 ， 压 螺栓 力矩 不宜过 大 以免密 封座发 生变 形 ， 确保 安装过程 中不会 出现 损伤 ， 也可将其 置换 ； 填料 腔装配面 及其 相 关元件和轴 线之间 的垂 直度要符 合要求 ， 管道和 设备安 装误 差。 辅助 密封安装过 程中可 能出现擦伤 或压伤 ；介 质从轴 套 间隙中漏 出 ， 圈老化 ； ０型 密封压缩 屈服 变形 ， 化学腐 蚀 ， 对密 封槽及 导角进 行检 查 ， 以保证 其正常运作 ， 起动设 备前应将 密封端面 重新研 磨 以 保证 密封面的光滑平整。 ２机械密封失效原因分析 ２１ 腐 蚀 ． １弹簧座 ２紧定螺钉 ３ 簧 ４ 动销 ５辅助密 封圈 ６动环 ７防转 ． ． ． 弹 ． 传 ． ． ． ２１１表面腐蚀 。腐蚀介质会腐蚀机械 密封件表面 ， ．． 甚至会导致 销 ８轴套 ９密封压盖 １ ． ． ． ０静环 １ ． １ 补偿环座 １ ． ２推环 １ ． ３传动螺钉 腐蚀穿透。 图 １机械密封结构 ２１ 点腐蚀。区域性或大面积的点蚀一般会 出现在弹簧套上 ， ．－ ２ 严重时将造成 穿孔。 局部腐蚀往往 不会过 多影响到密封性能 ， 但如果 １机械 密封失效 常见 的现象
浅谈机械密封失效原因与改进措施
件容 易失效 ，在 高温与径 向摆动 双重作 用下机械 密封使 用寿命 短 。 ２ ． ２ 机 械密封 离高温 区较近 、传热 路径短 ，因此原 结构在 轴上 设计 了 冷却夹 套腔体 ，但是 这样直接 导致轴 的刚性变 差 。 ２ ． ３原设 计 为两 副 Ｎ Ｓ Ｋ ７ ２ ３ ６ Ａ角接 触 向心球 轴 承 ，考 虑到 轴承 润 滑 问题 ，因此 采 取了面 对面 安装 ，此 安装 导致 轴承 的 支撑距 离短 ，轴 的摆动 大 ，影 响机械 密封寿 命。
３ 确 保机械 密封运 行平稳 及方便检 密 封 运 行 情 况 比较
立式 搅拌釜 Ａ Ｒ ３ ０ １ 运 行 中原机 械 密封有较 多难 以克服 的 缺点 ，特 别反 应釜 增量 改造 后 问题 更严 重 ，存在 着高 温条 件下 辅助 密封 圈使 用 寿 命短 ，搅拌 轴的摆 振大 ，下 端机 械 密封 的径 向跳动 较大 ，壳 体夹 套 冷 却下部 腔体较 小 ，冷却 不充 分 ，轴 冷却 夹套产 生裂 纹等 问题 ，只能 对 釜进行 置换 清洗后 才能 抢修 ，严 重 影响装 置 正常生 产 。而改 进后 的
尺寸 设计 保证 原有安 装 尺寸不 变 。取消 了冷 却夹 套 ，加工 工艺 性能 更 好 ，轴强度 和刚度 得到改善 。
ｌ 轴 ；２ 检修 密封座 （ 法兰 ） ３ 下 静环座 ；４ 密封腔体 ５ 上静环座 ；６ 轴承座 ７ 锁 紧螺母 ；８ 轴承 ９ 外 调整垫 ；１ ０ 轴套 １ １ 骨 架油封 １ ２ 上端面机 械密封 １ ３下端 面机 械密封
１ ４ 分 半环
、
原 装机械 密封结构 在增量 改造后 的失效分析
１ ． 原装机械 密封结 构 原设 备 该 设计 采用 中１ ８ ０ ｍｍ 双 端 面 非 平衡 型 多弹 簧 机 械 密 封 ， 无轴 套直 接 安装 在轴 上 。轴上开 冷 却槽 ，槽 内焊接 了一 只长 ２ ０ ０ ａｍ， ｒ 壁厚 ｌ Ｏ ｍｍ 的冷 却夹 套 ，夹 套上开 孔使 冷却 液进入 轴 的槽 内 ，对 机械 密封 进 行冷 却 。密 封腔 体 上开 有两 个 冲洗 冷却 孔 ，冲 洗液 下进 上 出 。 此外 ，密封 腔体 上 还有 一个 冷 却腔 体 ，通 过冷 循环 却 水对 腔体 降 温 。 机械 密封 轴下端 法兰 联接 搅拌 轴 ，上端 联接 减速 箱 ，整个 搅拌 与机 械 密封 的支撑 为两 副角接触 向心球 轴承 ，如 图 ｌ 。
机械密封失效原因浅探
机械密封失效原因浅探摘要：泵类所采用的密封装置中属机械密封效果最好，但机械密封也常发生泄漏现象，这里通过对机械密封在生产中失效的原因探讨，来提高机械密封的使用寿命。
关键词：机械密封失效泄漏泵类所采用的密封装置主要有机械密封、填料密封、浮动环密封，其中机械密封密封性能最好。
但由于诸多因素，机械密封的使用寿命有长有短，短则几周，长则1～2年。
本人通过跟踪本企业泵类机械密封使用年限，总结维修装配要点，通过实践积累，对机械密封在应用过程中容易失效的原因进行了探讨。
1 机械密封的定义及组成机械密封是一种旋转机械的油封装置。
比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。
由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄露，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄露，因此必须有一个阻止泄露的轴封装置。
轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以当今世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。
机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的：“由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
”典型的机械密封由动环和静环、弹力补偿机构（弹簧、推环）密封元件（有o形、x形、u型、楔形、矩形柔性石墨、ptfe包覆橡胶o圈等）、传动件（弹簧座及键或各种螺钉）等组成。
2 机械密封失效的原因浅探2.1 由于两密封端面失去润滑膜而造成的机械密封失效①在密封腔缺乏润滑油不能形成润滑膜，启动泵而发生干摩擦，造成机械密封失效。
②由于端面进入异物，摩擦异常润滑油温度急剧上升，使润滑油蒸汽压力上升，造成介质压力低于饱和蒸汽压力，使端面液膜发生闪蒸，丧失润滑。
2.2 由于腐蚀而造成的机械密封失效①动静环密封面点蚀。
②使用中不锈钢座产生晶间腐蚀。
③弹簧加载装置中弹簧在应力与腐蚀下，发生断裂。
2.3 由于高温效应而造成的机械密封失效①热裂是最常见的失效现象。
机械密封失效原因及维护探讨
机械密封失效原因及维护探讨摘要:机械密封是一种由组件构成的机械装置,不同于常规垫片或填料的密封。
机械密封常安装在化工行业的介质输送泵和搅拌器等设备上,其性能远好于常规的填料密封和垫片密封。
但由于机械密封结构复杂,技术含量高,如果使用不当也会直接影响设备性能和系统的稳定生产。
针对机械密封经常出现的问题,本文进行了认真分析,并提出了解决方案。
关键词:机械密封泄露结构压力性能1 机械密封的工作原理及特点机械密封是一种轴用动态密封,其安装位置在轴上,靠近泵或搅拌器一侧。
弹簧和密封介质的压力在它和旋转的动环和静环之间的接触面形成油膜,然后通过适当的压紧力达到两个端面紧密贴合的目的来阻止介质泄露。
以泵为例,机械密封一般安装在轴的端部,与泵构成一个完整的整体。
由于机械密封特殊的结构形式,使其具有耐高温,耐磨,寿命长及适应作业模式广等特性。
与普通的垫片和填料密封相比,机械密封的泄露率远低于普通垫片和填料密封。
所以,当今世界上许多重要设备都采用机械密封。
但是机械密封的安装精度和制作相对要求较高,结构也比较复杂,这就提高了成本,另外对维修工程师来讲要求的技术也要过高,过硬。
因此,延长此密封的使用寿命就是一项艰巨的任务。
2 机械密封的结构特点机械密封主要由由动环和静环组成的密封端面;辅助密封圈;以弹性元件为主要零件的补偿机构五部分组成(弹性元件一般有弹簧和橡胶波纹管两种,参见图2);使动环随轴旋转的传动机构和机械密封壳体。
下图2图示了机械密封的主要构成。
(1)动环和静环,是构成机械密封的主要元件,动环和静环的质量直接影响机械密封的使用性能。
(2)动环和静环或者静环和压盖之间的两个密封是机械密封的辅助密封圈。
辅助密封圈的材料大多是合成橡胶或柔性石墨或聚四氟乙烯,辅助密封圈采用什么材料取决于输送介质的化学特性。
如辅助密封圈的材料选择不当,可能会造成介质泄露或降低机械密封的使用寿命;安装质量也是影响机械密封寿命的重要因素,当密封端面和轴的中心线不垂直时会加速机械密封的失效。
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。
机械密封失效及防治措施探讨
机械密封失效及防治措施探讨摘要：机械密封是不少旋转机械不可缺少的组成部分,机械密封失效轻则必须停机维修,重则造成机器毁损甚至重大事故。
机械密封早期失效选择简单地更换并不能排除再次失效的风险,需要分析产生密封失效的具体原因，并采取有效措施予以改进。
关键词：机械设备机械密封机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力的作用及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成避免流体泄露的装置。
机械密封在在旋转机械中的使用是非常广泛的，这是由于其具备良好的密封性和稳定性，而且泄漏量较少，摩擦功耗低，使用周期长，对轴(或轴套)磨损很小，能满足多种工况要求等特点。
但是其密封结构复杂，使用条件苛刻，若使用不当就会直接影响到机械设备的性能与使用寿命，因此，探讨机械密封失效的原因，并采取有效措施及时予以改进，才能有效提升机械设备的使用寿命。
1、机械密封的典型结构与原理机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
机械密封一般多用于离心泵、离心机、反应釜、压缩机等旋转机械设备上。
1.1 机械密封的典型结构机械密封主要有三类部件组成：(1)密封端面：动环、静环──摩擦副；(2)缓冲补偿机构：由弹性元件（圆柱弹簧、圆锥弹簧、波片弹簧、波纹管等）构成；(3)辅助密封圈:包括动环密封圈、静环密封圈等，有各种形式,如O型圈、V型圈、楔形圈等。
1.2 机械密封的原理机械密封就是通过一系列零件将径向密封转化为轴向密封，在弹簧和介质压力共同作用下，对由于设备运行所造成的轴向磨损可以及时补偿，使轴向密封面始终保持贴合。
由于机械密封（轴向密封）在运行中可以对轴向磨损进行补偿，而填料密封（径向密封）不能对径向磨损进行补偿，故机械密封比填料密封寿命长。
2、机械密封失效的原因分析常见的机械密封失效原因有动作性损坏、密封面平面度损坏、密封面润滑性破损及多因素叠加作用引起的失效等。
机械密封失效原因及维护探讨
工 业 技 术
机 械密 封 。 ３ ． ６泵抽 空一
项 。
表 １ 径 向跳动 公差 ｍｍ
① 检查 要 进行 安 装 的机 械 密封 的 型号 、
由于 操 作 不 当 ， 水 泵 被 抽 空 导 致 泵 体 规 格是 否正 确无误 ， 零件 是否 缺少 。 ②检 查机 内 没有 液 体 ， 此 时 密 封处 于 干 摩 擦 状 态 ， 造 械 密封各元件 是否有损 坏 ， 特别是动环 和静环
大干５ ０ －１ ２ ０
０ ． ０ ６
洁， 保 证 动环 、 静 环 的密 封端 面 不 被划伤 、 碰 ． ７机械 密封本身 质量 问题而 引发的泄漏 其 三， 过 度疲劳易导致弹 簧损坏 ； 其四 ， 会 ３ （ １ ） 密封面 的精 度不够 。 更换机 械密封 时 ， 破。 造 成 动 环 密封 圈 变 形 ， 密 封 效 果 受影 响 。 （ ２ ） 装配顺序。 要认 真检查所 更换的新机械 密封 ， 特 别是动静 因为静 环密封 圈一本是 静止状 态 ， 所 一 般来说 ， 动 ①机械 密封静止 部件的 组装 。 ② 机 械 以密封效果相对较 紧 ， 但 是 过 紧仍 将 产 生 环的密封 面 的光洁 度是 否 良好 。 环、 静 环 的 密 封 面 的平 面 度 应 在 ０ ． ５ ｍｍ以 密 封 旋 转 部 件 组 装 。 将 机 械 密 封 的 旋 转 部 不 良后果 。 其一 ， 导致静 环密封变形 ， 密 封 件 依 照 先 后 次 序 逐 个组 装 到 轴 上 。 ③端 盖 效果受 影响 ； 其二 ， 静环 多以石墨为材 质， 内 。 （ ２ ） 静 环的弹簧是 否完好。 应注意静环 的弹 装在 密 封 体 上 ， 并用 螺 钉 均 匀 拧 紧 。 ④盘 动 比较脆 ， 受力过度 会产生碎裂 ； 其三 ， 过 紧
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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机械密封失效原因分析械密封种类繁多，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。
一、泄漏原因分析及判断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{TodayHot}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；（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。
由于腐蚀而引起的机械密封失效a）密封面点蚀，甚至穿透。
b）由于碳化钨环与不锈钢座等焊接，使用中不锈钢座易产生晶间腐蚀；c）焊接金属波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下易发生破裂。
由于高温效应而产生的机械密封失效a）热裂是高温油泵，如油渣泵、回炼油泵、常减压塔底泵等最常见的失效现象。
在密封面处由于干摩擦、冷却水突然中断，杂质进入密封面、抽空等情况下，都会导致环面出现径向裂纹；b）石墨炭化是使用碳—石墨环时密封失效的主要原因之一。
由于在使用中，如果石墨环一旦超过许用温度（一般在-105～250℃）时，其表面会析出树脂，摩擦面附近树脂会发生炭化，当有粘结剂时，会发泡软化，使密封面泄漏增加，密封失效；c）辅助密封件（如氟橡胶、乙丙橡胶、全橡胶）在超过{HotTag}许用温度后，将会迅速老化、龟裂、变硬失弹。
现在所使用的柔性石墨耐高温、耐腐蚀性较好，但其回弹性差。
而且易脆裂，安装时容易损坏。
由于密封端面的磨损而造成的密封失效a）摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系数大、端面比压（包括弹簧比压）过大等,都会缩短机械密封的使用寿命。
对常用的材料，按耐磨性排列的次序为：碳化硅—碳石墨、硬质合金—碳石墨、陶瓷—碳石墨、喷涂陶瓷——碳石墨、氮化硅陶瓷——碳石墨、高速钢——碳石墨、堆焊硬质合金——碳石墨。
b）对于含有固体颗粒介质，密封面进入固体颗粒是导致使密封失效的主要原因。
固体颗粒进入摩擦副端面起研磨剂作用，使密封发生剧烈磨损而失效。
密封面合理的间隙，以及机械密封的平衡程度，还有密封端面液膜的闪蒸等都是造成端面打开而使固体颗粒进入的主要原因。
c）机械密封的平衡程度β也影响着密封的磨损。
一般情况下，平衡程度β=75%左右最适宜。
β<75%，磨损量虽然降低，但泄漏增加，密封面打开的可能性增大。
对于高负荷（高PV值）的机械密封，由于端面摩擦热较大，β一般取65%～70%为宜，对低沸点的烃类介质等，由于温度对介质气化较敏感，为减少摩擦热的影响，β取80%～85%为好。
因安装、运转或设备本身所产生的误差而造成机械密封泄漏a）由于安装不良，造成机械密封泄漏。
主要表现在以下几方面：1）动、静环接触表面不平，安装时碰伤、损坏；2）动、静环密封圈尺寸有误、损坏或未被压紧；3）动、静环表面有异物；4）动、静环V型密封圈方向装反，或安装时反边；5）轴套处泄漏，密封圈未装或压紧力不够；6）弹簧力不均匀，单弹簧不垂直，多弹簧长短不一；7）密封腔端面与轴垂直度不够；8）轴套上密封圈活动处有腐蚀点。
b）设备在运转中，机械密封发生泄漏的原因主要有：1）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等均会导致密封周期性泄漏；2）摩擦副损伤或变形而不能跑合引起泄漏；3）密封圈材料选择不当，溶胀失弹；4）大弹簧转向不对；5）设备运转时振动太大；6）动、静环与轴套间形成水垢使弹簧失弹而不能补偿密封面的磨损；7）密封环发生龟裂等。
c）泵在停一段时间后再启动时发生泄漏，这主要是因为摩擦副附近介质的凝固、结晶，摩擦副上有水垢、弹簧腐蚀、阻塞而失弹。
d）泵轴扰度太大。
----几点建议高温重质油泵用机械密封的选用对石化行业来说，高温重质油泵用机械密封的选用一直是一大难题，例如催化裂化油浆泵、回炼油泵、常压塔底泵、初馏塔底泵、减压塔底泵、延迟焦化的辐射进料泵等。
高温重质油泵的介质具有以下共同的特点：温度高：一般在340～400℃；介质粘度大：在温度下一般运动粘度为（12～180）×10-6m/s；介质有颗粒：如催化剂、焦炭、含有砂粒等其他杂质。
对于高温重油介质泵用机械密封。
现在各个企业都采用焊接金属波纹管机械密封。
现在使用情况较好的有DBM型、XL-604/606/609型、YH-604/606/609型等。
波纹管材料采用AM350、INCONEL718、哈氏B、C等不锈钢；耐腐蚀高温合金等，有的波片采用双层结构，使其承压力从2MPa上升到5MPa，这些都有效解决了波纹管的失弹问题。
针对波纹管内侧结焦和结炭以及含固体颗粒等情况，解决的办法有关资料已做了相关说明，比如采用蒸汽吹扫、摩擦副采用“硬对硬”、采用外冲洗等等，这些在一定程度上起到了较好的作用，这里不再过多阐述。
但是以前提出的各种方法再实际应用中由于种种因素的影响效果不够理想。
为了更好的提高机械密封的使用寿命，节资降耗，针对各种情况，建议应把以下措施综合起来采用：a）将金属波纹管设计成旋转型结构，旋转的波纹管机械密封有自清洗的离心作用，这可以减少波纹管外围沉积和内侧结焦。
b）对摩擦副组对材料，建议使用“硬对硬”结构，一般采用碳化钨对碳化钨（其中选YG6-YG6）和碳化钨对碳化硅。
选用“硬对硬”结构，必须注意以下几个问题：1）冷却系统要保障，禁止冷却水中断，以防端面升高，润滑膜闪蒸而降低密封端面的润滑，加剧磨损；2）机械密封在安装过程中，要给密封端面浇一些润滑油（机油或黄油均可）。
以防止起泵时。
密封端面由于缺乏润滑而造成的干摩擦；3）采用清洁的外冲洗是解决溶剂颗粒堆积的比较有效的方法之一，但这种方法浪费较大，而且各种泵的介质、温度、压力（一般要求冲洗液压力比介质侧压力高0.07～0.12MPa）又各不相同，外冲洗系统结构就更繁杂，加之外冲洗设施的投入以及维护费用的消耗，有时会造成弊大于利，尤其是一些中小型企业。
因此许多企业的封油系统弃之不用，或者就没有设这套系统，针对这些情况，建议使用配用隔离介质的多密封结构，如油浆泵、回炼油泵等，使用双端面机械密封，在两组密封端面之间充满隔离介质（干净的机油等），如图3所示。
这种结构可有效地延长机械密封的使用寿命，一般可达6000～8000h以上。
另外，采用这种考虑以下两点：①靠近叶轮的一组密封端面材料选用“硬对硬”结构（如YG6-YG6）；而靠近机械密封压盖的一组密封端面既可选用浸铜或锑的碳——石墨对碳化钨或碳化硅；②对高温油泵选用的隔离介质，要具有热分解温度、自燃点、闪点高（一般在260℃以上）、热氧化稳定性好、高温蒸发损失小的特点。
液态烃泵用机械密封的选用液态烃介质是一种低温液化气体，具有低沸点、低粘度、高蒸汽压等特性。
在这种工况下应用的机械密封，会使密封材料出现冷脆性，大气中的水汽会在密封装置的大气侧面上冻结，摩擦副端面液膜容易汽化等。
尤其是当介质稍有泄漏，漏出的液态烃在大气侧立即汽化，带走大量热，机械密封环境温度急剧下降，使用一般的密封材料，如橡胶或聚四氟乙烯普遍变脆，导致密封失效，泄漏增大而不可收拾。
有些企业采用双端面机械密封，在介质和大气端设一隔离室，其间通以封油以缓和低温的影响。
但这种结构复杂且需配封液系统。
据经验，使用波纹管机械密封比较好，主要表现在用金属波纹管和柔性石墨代替辅助密封圈，解决了密封圈材料发生冷脆而失弹及缓冲作用的问题，如DBM型、YH-604/606/609型等。
a）金属波纹管材料选用耐低温、塑性及韧性好的哈-C，AM350，Carpenter20等；b）摩擦副材料在两种特殊情况下选用：1）对连续运转的设备，介质内若含较多的固体颗粒，此时选用“硬对硬”结构（在实际中选了YG6—YG6）较好，一般连续运转寿命8000h以上；2）对间歇性的运转设备，摩擦副选用碳化钨或碳化硅对特种石墨。
c）由于在低温条件下，摩擦副端面的汽化对机械密封性能影响很大，除选取较合适的材料外，合理选用端面比压（主要是波纹管的压缩量，一般比通常使用中所给的压缩量大15%～30%为宜），在机械密封元件靠近大气侧通入25℃左右的冷却水，以改善摩擦副润滑环境。
滑动密封传统的应用场合是：泵、混合器、搅拌器和离心机。
在这些设备中，滑动密封往往是意外事故产生的根源。
只要正确的选择合适的密封件">密封件就可以减少这种意外。
那么如何选择合适的密封件呢？供应商为用户提供了哪些解决方案呢？在一次流程泵的专业技术讲座时，本刊记者对Flowserve公司的Hans-Wilhelm Laarmann先生进行了采访，从一个滑动密封件生产厂家的角度探讨了滑动密封件应用的难处：滑动密封件除了要承受很高的密封压力以外，还要承受密封介质很高的温度，有时还是高粘度介质或者含有固体物质介质。
此外，还有几何尺寸的要求，例如配合严密的安装空间，螺杆泵准确的轴间距等等的尺寸要求。
锥阀是液压系统中重要元件之一，其结构简单，动作灵敏，密封">密封性能良好，因而在液压领域获得了广泛应用．在液压密封阀门中，锥阀以其动作灵敏以及良好的密封性而被应用于快速锁紧密封领域．而在密封状态下，锥阀阀口与阀套间的接触密封状态为线接触状态，接触面积小，阀口应力高．虽然在静态条件下阀口的应力很高而没有引起明显损伤，但接触应力往往具有周期性，可能会引起疲劳破坏、点蚀或表面脱落，进而造成密封的不可靠甚至导致密封完全失效．因此，当锥阀密封结构被应用于重要的密封场合，则有必要对其接触应力分布以及密封可靠性进行可靠的分析，以免工作时因锥阀阀口的接触强度不足或密封性能较差而导致意外事故的发生．但就目前而言，对该种密封结构的接触分析尚属少见．为此，笔者应用 ANSYS中的接触单元对这种结构的接触应力分布以及密封的可靠性做一些基础的分析工作．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。