楊桂才

（大慶油田第八采油廠康泰公司，黑龍江 大慶 163514）

機械密封裝置常用于化工生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中，機械密封裝置在使用過程中不可避免地會發(fā)生不同程度的磨損，機械密封的損壞會對機械密封裝置的正常運行造成一定的影響，從而對化工生產(chǎn)造成十分不利的干擾。針對機械密封裝置的常見損壞，需要對造成損壞的原因進行深入的分析，結(jié)合具體的損壞情況采取相應(yīng)的解決措施，從而確保機械密封裝置的性能，滿足化工生產(chǎn)的實際需求。

1 因腐蝕造成的機械密封損壞

在機械密封的常見損壞當(dāng)中，因腐蝕原因所造成的損壞現(xiàn)象十分常見，對機械密封性能造成了十分不利的影響。具體而言，機械密封常見的腐蝕損壞主要包括以下類型。

1.1 表面腐蝕

機械密封裝置的表現(xiàn)腐蝕是由于腐蝕介質(zhì)不斷侵蝕，使機械密封裝置表面發(fā)生腐蝕問題，如果表面腐蝕沒有得到及時的重視和解決，很容易由于進一步侵蝕造成穿孔。這種腐蝕現(xiàn)象在機械密封裝置的彈簧件中更為普遍。一般而言，針對機械密封的表面腐蝕，應(yīng)當(dāng)在機械密封裝置的選材上盡量采用不銹鋼材料，從而減少表面發(fā)生腐蝕的概率。

1.2 點蝕

在機械密封裝置的彈簧套當(dāng)中經(jīng)常容易出現(xiàn)面積較大或集中在某一區(qū)域的點蝕，隨著點蝕的不斷深入，容易造成機械密封裝置表面穿孔。雖然點蝕現(xiàn)象不會對機械密封的正常使用造成較大的影響，但隨著點蝕的進一步加重也會增加后期維修的難度，因此需要在對機械密封進行檢修維護時更換。

1.3 晶間腐蝕

晶間腐蝕的現(xiàn)象多發(fā)生于機械密封的碳化鎢環(huán)不銹鋼環(huán)座當(dāng)中，這是由于碳化鎢環(huán)不銹鋼座是以銅作為焊接的材料，在使用的過程中容易發(fā)生晶間腐蝕的現(xiàn)象，影響碳化鎢環(huán)不銹鋼環(huán)座的正常使用。一般而言，針對碳化鎢環(huán)不銹鋼座發(fā)生晶間腐蝕的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)對不銹鋼進行固溶處理，從而減少晶間腐蝕的損壞問題。

1.4 應(yīng)力腐蝕和破裂

在機械密封裝置當(dāng)中，金屬焊接波紋管、彈簧等部件受到應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)的影響，會出現(xiàn)比較嚴重的應(yīng)力腐蝕，甚至發(fā)生破裂的問題，金屬焊接波紋管和彈簧的突然斷裂會使得機械密封的性能失效。針對應(yīng)力腐蝕和破裂的問題，需要對彈簧裝置采取加大彈簧絲徑的方式提高彈簧拉應(yīng)力，減少腐蝕斷裂的概率。

1.5 縫隙腐蝕

縫隙腐蝕比較容易發(fā)生于機械密封動環(huán)內(nèi)孔、軸套表面之間、螺釘與螺孔之間、O形環(huán)與軸套之間等部位。一般而言，造成縫隙腐蝕的主要原因是這些間隙內(nèi)外部的腐蝕介質(zhì)在濃度上存在一定的差異所引起的腐蝕問題。除了上述部位以外，陶瓷鑲環(huán)與金屬環(huán)座之間的縫隙也容易出現(xiàn)腐蝕問題。針對縫隙腐蝕問題，可以通過在軸套表面、陶瓷/鑲環(huán)位置的表面噴涂粘結(jié)劑的方式減少縫隙腐蝕的發(fā)生概率。

1.6 電化學(xué)腐蝕

在機械密封中，電化學(xué)腐蝕的現(xiàn)象主要是由于同金屬介質(zhì)的互相影響所造成的。電化學(xué)腐蝕會造成機械密封中的鑲環(huán)發(fā)生松動，從而造成機械密封的性能減弱，給機械密封裝置的使用帶來極大的影響。針對電化學(xué)腐蝕的現(xiàn)象，可以通過在鑲環(huán)連接位置噴涂粘結(jié)劑的方式加以解決。

2 因熱損造成的機械密封損壞

在機械密封的常見損壞當(dāng)中，因熱損所造成的損壞也是比較常見的一種現(xiàn)象，熱損現(xiàn)象很容易引起機械密封的泄漏，造成密封性能失效。具體而言，因熱損造成的機械密封損壞主要分為以下幾種類型。

2.1 熱裂現(xiàn)象

熱裂現(xiàn)象是熱損所造成的機械密封損壞的主要表現(xiàn)形式，熱裂現(xiàn)象一般是由于密封的表面長期處于干摩擦的狀態(tài)、機械密封冷卻突然中斷、機械密封表面混入雜質(zhì)等問題所引起。當(dāng)機械密封發(fā)生熱裂現(xiàn)象后，鑲環(huán)的表面容易發(fā)生裂縫，造成機械密封的磨損，甚至引起機械密封泄漏的嚴重后果。機械密封的熱裂損壞在碳化鎢環(huán)部位最為明顯。

2.2 發(fā)泡、碳化現(xiàn)象

機械密封的發(fā)泡、碳化現(xiàn)象一般是由于機械密封運行中石墨環(huán)的溫度過高，造成石墨環(huán)表面的樹脂熔化引起碳化反應(yīng)，如果摩擦面當(dāng)中存在粘結(jié)劑就會造成粘結(jié)劑發(fā)泡，引起機械密封性能下降，出現(xiàn)泄漏的情況。

2.3 老化、龜裂、溶脹現(xiàn)象

在機械密封裝置中，如果橡膠長期在高溫環(huán)境下使用，超過預(yù)期的使用溫度，就會加速橡膠老化、龜裂的速度，造成橡膠失去彈性，性狀發(fā)生變化。如果橡膠表面存在有機介質(zhì)，還會造成橡膠發(fā)生溶脹現(xiàn)象，從而造成橡膠的密封性不足，從而引起機械密封損壞和泄漏的問題。

一般而言，針對熱損造成的機械密封損壞，都需要通過減少熱摩擦，提高機械密封的散熱能力的方式加以解決，盡可能減少摩擦面的溫度變化，可以有效防止熱損問題造成的機械密封損壞。

3 因磨損造成的機械密封損壞

一般而言，機械密封發(fā)生磨損損壞的主要原因是由于機械密封材料的耐磨性能不佳、摩擦的因數(shù)過大、機械密封端面和彈簧的比壓超過預(yù)期、密封面混入雜質(zhì)等，這些因素都會使機械密封的磨損過大，從而造成機械密封的密封性能失效。針對因磨損所造成的機械密封損壞，可以利用平衡型機械密封的方式來有效控制和降低機械密封端面和彈簧的壓力，從而減少機械密封的磨損問題。此外，在機械密封裝置中還需要嚴格把控材料質(zhì)量，盡可能選擇耐磨性能較強的材料，可以有效提高機械密封的耐磨性能。具體而言，機械密封耐磨材料首選碳化鎢材料，可以達到比較理想的耐磨效果。

4 因安裝、運轉(zhuǎn)等原因造成的機械密封損壞

4.1 在加水和靜壓試驗當(dāng)中發(fā)生密封泄漏

這是由于在機械密封的安裝環(huán)節(jié)存在操作不當(dāng)，使得加水或靜壓試驗的環(huán)節(jié)出現(xiàn)密封性不佳而引起的泄漏問題。具體而言，機械密封安裝環(huán)節(jié)存在的問題主要包括了動環(huán)、靜環(huán)接觸表面的安裝不平整，機械裝置安裝中發(fā)生碰撞損壞，動環(huán)、靜環(huán)表面混入雜質(zhì)，機械裝置彈簧底座的螺釘沒有擰緊，密封圈按壓不緊實等問題。針對因安裝原因所造成的機械密封損壞和泄漏，需要嚴格把控機械密封安裝規(guī)范，加強監(jiān)督，確保機械密封安裝的規(guī)范化。

4.2 因安裝和運轉(zhuǎn)等因素引起的周期性泄漏

在機械密封的運行過程中，如果泵葉輪軸的竄動指標長期超負荷運行、轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)周期性的振動問題、機械密封腔內(nèi)的壓力不恒定等問題，都會造成機械密封發(fā)生損壞，出現(xiàn)周期性的泄漏現(xiàn)象。

5 機械密封的經(jīng)常性泄漏

在機械密封的長期運行過程中，因以下因素的影響容易產(chǎn)生經(jīng)常性的泄漏問題，如果這些問題不能得到及時的重視和解決，會加重機械密封的損壞，從而造成機械密封失效，引起嚴重的機械密封泄漏問題。具體而言，機械密封的經(jīng)常性泄漏主要包括以下原因。

機械密封動環(huán)、靜環(huán)的接觸面發(fā)生變形造成的經(jīng)常性泄漏。造成機械密封動環(huán)、靜環(huán)接觸面變形的原因較多，例如，接觸面的比壓過大，接觸面摩擦過熱導(dǎo)致動環(huán)、靜環(huán)發(fā)生形變，動環(huán)、靜環(huán)的零部件質(zhì)量問題造成的強度不足。動環(huán)、靜環(huán)安裝過程中存在操作不當(dāng)?shù)?，都會造成機械密封動環(huán)、靜環(huán)部位發(fā)生損壞，引起經(jīng)常性泄漏問題。

機械密封的動環(huán)、靜環(huán)接縫處存在縫隙腐蝕引起的經(jīng)常性泄漏。如果機械密封動環(huán)、靜環(huán)鑲嵌安裝不夠規(guī)范、材料選擇不合理或接縫處粘結(jié)劑失效等問題，都會造成動環(huán)、靜環(huán)的接縫處發(fā)生腐蝕或變形等問題，從而引起動環(huán)、靜環(huán)接縫處出現(xiàn)損壞和泄漏。

由于機械密封發(fā)生摩擦副損傷或變形，引起機械密封裝置不能跑合，從而引起了機械密封的經(jīng)常性泄漏。

機械密封的摩擦副混入雜質(zhì)所引起的泄漏。

機械密封動環(huán)、靜環(huán)的密封面對稱軸的垂直出現(xiàn)較大的誤差所引起的經(jīng)常性泄漏。

機械密封轉(zhuǎn)軸的不正常振動所引起的經(jīng)常性泄漏。

機械密封的密封圈軸套位置在使用過程中出現(xiàn)腐蝕或密封圈的安裝不夠緊實，造成密封圈軸套位置存在較大的縫隙和凹槽，從而造成縫隙腐蝕，引起經(jīng)常性泄漏。

6 機械密封的突發(fā)性泄漏

在運行過程中由于多種因素的影響也會時常出現(xiàn)突發(fā)性的泄漏問題，給機械密封的正常使用帶來一定的干擾。具體而言，機械密封突發(fā)性泄漏的原因主要包括以下方面：

6.1 機械密封的泵密封部位出現(xiàn)突發(fā)性泄漏

一般而言，造成這種突發(fā)性泄漏的主要原因是由于機械密封的機泵振動過于強烈，機械密封的彈簧裝置發(fā)生突然斷裂，機械密封的防轉(zhuǎn)銷突然脫落，機械密封的摩擦副周圍因介質(zhì)因素的影響發(fā)生冷凝現(xiàn)象等。

6.2 停泵再開時發(fā)生的突發(fā)性泄漏

發(fā)生這種泄漏的主要原因是由于機械密封停泵后摩擦副周圍的介質(zhì)在長時間靜置過程中出現(xiàn)冷凝結(jié)晶的現(xiàn)象，或機械密封的彈簧裝置長時間不使用出現(xiàn)比較嚴重的銹蝕，造成彈簧彈性不足，在突然開泵后就會發(fā)生突發(fā)性斷裂，引起突發(fā)性泄漏。

7 結(jié)語

在化工生產(chǎn)裝備中，機械密封是化工機泵中比較常見的密封組件，機械密封對于組件密封性能的要求較高，同時，還需要滿足機械設(shè)備長期運行的需求。造成機械密封損壞的原因較多，會對化工生產(chǎn)產(chǎn)生十分不利的影響。因此，需要深入分析機械密封損壞的原因，并采取相應(yīng)的解決措施，確保機械密封的性能得以充分發(fā)揮。