張春芳 白雪松（遼寧豪耐思石化裝備有限公司， 遼寧 沈陽(yáng) 110141）

關(guān)于釜用機(jī)械密封失效分析及改進(jìn)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(yáng) 110141）

泄漏是釜用機(jī)械密封最常見(jiàn)的失效表現(xiàn)。在實(shí)際工作中如果發(fā)現(xiàn)釜用機(jī)械出現(xiàn)泄漏，就需要對(duì)泄漏原因進(jìn)行詳細(xì)分析，從而采取有針對(duì)性的措施?；诖?，筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)釜用機(jī)械密封失效的表現(xiàn)進(jìn)行了總結(jié)，并有針對(duì)性的提出了解決措施。

釜用機(jī)械密封；失效分析；改進(jìn)措施

通常情況下，釜用的機(jī)械密封采用的都是內(nèi)裝式，因此，在對(duì)釜用機(jī)械密封問(wèn)題進(jìn)行研究時(shí)往往也面臨著諸多困難。釜用機(jī)械密封屬于精密零件，通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，在諸多釜用機(jī)械密封失效的表現(xiàn)中有一半以上為泄漏。釜運(yùn)行時(shí)間超過(guò)半年之后，大多數(shù)也都會(huì)出現(xiàn)機(jī)械密封失效的問(wèn)題。雖然這項(xiàng)統(tǒng)計(jì)較為籠統(tǒng)，但是足以說(shuō)明機(jī)械密封是易損件的重要的特征。導(dǎo)致釜用機(jī)械密封失效的原因多種多樣，所以，如果一旦出現(xiàn)密封失效問(wèn)題，必須尋找原因，用正確方法解決，只有這樣，才能保證機(jī)械密封穩(wěn)定工作。

1 釜用機(jī)械密封失效主要表現(xiàn)

1.1 摩擦副端面

第一，端面不平整。根據(jù)實(shí)際密封要求，要想達(dá)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(dá)不到規(guī)定要求，或者是在正式使用之前就已經(jīng)發(fā)生損壞，自然就會(huì)出現(xiàn)泄漏。在此情況下，應(yīng)當(dāng)對(duì)端面進(jìn)行拋光研磨處理，或者是更換新的密封環(huán)。一般來(lái)說(shuō)，摩擦副端面的平面度應(yīng)當(dāng)在0.9μm內(nèi)。第二，端面之間存在異物。工作人員在日常維護(hù)過(guò)程中或者是密封之前沒(méi)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(jìn)行充分清洗，將污物去除干凈之后再進(jìn)行裝配。第三，安裝錯(cuò)誤。在進(jìn)行安裝時(shí)，安裝尺寸并沒(méi)有依照設(shè)計(jì)圖紙。應(yīng)當(dāng)對(duì)安裝說(shuō)明進(jìn)行仔細(xì)閱讀，掌握?qǐng)D表的具體要義，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求調(diào)整安裝尺寸。如果壓蓋進(jìn)行安裝時(shí)發(fā)生傾斜，必須進(jìn)行重新安裝，還要對(duì)壓蓋端和摩擦副各點(diǎn)的距離是否一致進(jìn)行檢驗(yàn)，整個(gè)安裝過(guò)程需要將壓蓋螺釘均勻鎖緊。

（1）補(bǔ)償環(huán) 第一，輔助密封圈質(zhì)量不合格。主要體現(xiàn)在斷面超差尺寸，壓縮率不符合要求，從而導(dǎo)致密封圈出現(xiàn)流痕、縮裂等情況。在該情況下，需要對(duì)密封圈進(jìn)行替換，選擇質(zhì)量合格的密封圈。第二，在安裝過(guò)程中受到損壞。比如在安裝過(guò)程中由于工作人員疏忽導(dǎo)致V型圈或O型圈在安裝時(shí)被割傷，塑料或橡膠表面出現(xiàn)劃痕等，這些都會(huì)在安裝過(guò)程中產(chǎn)生損壞。除了安裝人員自身不注意之外，造成這一類(lèi)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(guò)程中要將毛刺清理干凈，時(shí)刻保持整潔。此外，鍵槽也會(huì)導(dǎo)致密封圈出現(xiàn)損壞，所以必須借助專(zhuān)業(yè)工具進(jìn)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(diǎn)。一旦發(fā)現(xiàn)軸表面存在這些現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)對(duì)材料進(jìn)行及時(shí)更換。第四，密封圈材料和介質(zhì)相容不佳，應(yīng)當(dāng)重新選擇能夠完美相容的材料。

（2）非補(bǔ)償環(huán) 第一，底座公差尺寸并不符合實(shí)際需要，此時(shí)需要對(duì)補(bǔ)償環(huán)進(jìn)行更換。第二，安裝不準(zhǔn)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(zhì)方向一致，如果安裝反，就會(huì)出現(xiàn)泄漏。第三，質(zhì)量不合格，應(yīng)當(dāng)重新選擇質(zhì)量好的非補(bǔ)償環(huán)。第四，密封圈材料和介質(zhì)相容不佳，應(yīng)當(dāng)重新選擇能夠完美相容的材料。

（3）軸套和軸 一般來(lái)說(shuō)，在軸套位置發(fā)生泄漏，量都是較為穩(wěn)定的，但是如果泄漏發(fā)生在其它位置，就不能保證這一點(diǎn)。軸套和軸之間出現(xiàn)泄漏，大多數(shù)原因都是因?yàn)榘惭b錯(cuò)誤或者是密封圈、墊片不符合設(shè)計(jì)要求。

2 釜用機(jī)械密封失效的原因和對(duì)策

2.1 磨損痕跡

通過(guò)對(duì)磨損痕跡的觀察我們能夠發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和磨損之間的關(guān)系。比如，如果磨損痕跡是正常運(yùn)行產(chǎn)生的，那么說(shuō)明零件之間具有良好的配合，傳動(dòng)部分同軸度較好［1］。如果在出現(xiàn)磨損痕跡的同時(shí)還伴有泄漏現(xiàn)象，那么大多數(shù)就是密封自身的問(wèn)題。如果經(jīng)常發(fā)生泄漏現(xiàn)象，這意味著端面之間并沒(méi)有出現(xiàn)泄漏，泄漏很有可能發(fā)生在別的部位。觀察發(fā)現(xiàn)端面磨損較寬，表示傳動(dòng)部分同軸度非常差，原因是在安裝時(shí)沒(méi)有對(duì)零件精度進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，零件誤差累計(jì)越來(lái)越多，螺栓孔的連接較差。機(jī)械密封運(yùn)行一段時(shí)間之后，端面并沒(méi)有出現(xiàn)磨損，這表示在剛投入到使用時(shí)就已經(jīng)出現(xiàn)泄漏，在有些情況下，旋轉(zhuǎn)環(huán)和靜止環(huán)是相對(duì)靜止的關(guān)系，而旋轉(zhuǎn)環(huán)和底座卻是相對(duì)旋轉(zhuǎn)的關(guān)系，如果是在這種情況下，并不會(huì)產(chǎn)生磨損痕跡。原因可能是防轉(zhuǎn)銷(xiāo)折斷，或者沒(méi)有安裝到位。硬質(zhì)環(huán)出現(xiàn)溝槽，而且比較深，原因是同軸度比較差，或者是浮動(dòng)性比較差。一旦出現(xiàn)震動(dòng)，物質(zhì)顆粒就會(huì)進(jìn)入到端面之間。

2.2 熱負(fù)荷

如果機(jī)械密封出現(xiàn)失效，那么在摩擦副端面就會(huì)看見(jiàn)徑向裂紋，并且出現(xiàn)龜裂或者伴有水泡痕跡。如果發(fā)現(xiàn)存在上述情況，那么可以判斷機(jī)械密封失效原因?yàn)槊芊膺^(guò)熱。如果密封面選擇的是硬質(zhì)合金或者是陶瓷，這種損傷現(xiàn)象就比較普遍。介質(zhì)潤(rùn)滑性差，操作溫度高，組合材料不當(dāng)?shù)龋恳粋€(gè)因素都會(huì)導(dǎo)致摩擦熱。如果不能將摩擦熱以及散發(fā)出去，熱裂紋就會(huì)隨之產(chǎn)生。要想解決這一問(wèn)題，在降低荷載、調(diào)整端面面積比例的同時(shí)還應(yīng)當(dāng)安裝冷卻裝置。

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)釜用機(jī)械密封失效的表現(xiàn)、原因以及解決措施進(jìn)行分析，能夠幫助我們?cè)诮窈蟮墓ぷ髦胁粩嗵岣邫C(jī)械密封技術(shù)的應(yīng)用水平，優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，減少事故發(fā)生率。

［1］王學(xué)來(lái).石油化工釜用機(jī)械密封的失效分析和對(duì)策［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，（2）.

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