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机械密封常见故障及原因

2023-12-06 阅读次数:

你的密封面上有什么?热裂纹、结焦、起泡?

如果密封面上出现这些瑕疵,就意味着密封即将失效。请继续阅读,了解导致这些故障的原因,以及如何排除类似的机械密封问题。


热裂纹


从金属环或陶瓷环中心开始出现的径向裂纹被称为热裂纹。根据流体密封协会(FSA)的说法,密封面上的这些裂纹就像切削刃一样,由于随后的刮擦作用,最终会磨损密封。



热裂纹最常发生在高速和高压下使用低比重液体的密封上。当密封运行时,人们可能会注意到,无论轴是旋转还是静止的,密封都在稳定地滴液。由于闪蒸或密封面爆裂,可能会伴随着异音的出现。

热裂纹的可能原因包括密封面润滑不足、冷却不足或密封面汽化。

为防止热裂纹,应确保密封面上具有足够量的润滑剂。还应更进一步确认密封面有足够的冷却液流,以确保密封面上产生的热量被带走。

其它纠正措施包括:


- 检查密封腔压力是否有足够的蒸汽压力裕量

- 检查密封设置是否具有适当的工作高度

- 在工作温度下检查轴和主环(动环)之间的运行间隙是否合适

- 审查冲洗系统设计,提高冲洗流量

- 审查密封选择的细节

- 使用分布式冲洗设计代替单点冲洗

- 检查配合环(静环)是否变形


高磨损并出现沟槽


沟槽和磨损通常出现在配合环上。在这种情况下,主环(动环)以360度的磨损模式均匀地在配合环上开出沟槽。无论轴是旋转还是静止的,当密封持续滴漏时,人们就会注意到这个问题。



出现沟槽有几种原因:密封冲洗液体润滑不良可能是罪魁祸首,尤其是当两个密封面都由硬质材料制成时,这种情况更为常见。

嵌入较软的主环材料中的磨料也可能导致这种明显的磨损模式。

为防止发生泄漏,请尝试以下一些纠正方法:


- 增加密封面的冷却

- 检查研磨碳主环的程序。不要使用研磨剂来研磨硬配合环

- 检查泵送液体中是否有研磨颗粒

- 检查密封腔是否有死角


结焦


结焦会在密封的大气侧留下黑色堆积物或研磨淤泥。这种堆积物会导致密封面快速磨损,通常是由氧化引起的。当密封在过高的温度下工作,或者使用不清洁或受污染的冲洗液时,往往会出现结焦的迹象。



用凉爽、清洁的外部液源冲洗密封,甚至改用能够承受氧化的硬密封面材料,都有助于防止结焦。如果出现结焦迹象,请使用蒸汽清除密封大气侧的污泥和碎屑。


点蚀和腐蚀


化学侵蚀是造成机械密封点蚀和腐蚀的罪魁祸首。如下图所示,化学侵蚀导致的密封失效通常是由于在工作环境中使用了错误的密封材料。点蚀也可能发生在密封干涸时,导致气体逸出并在密封面上内爆。



为防止腐蚀,应了解流体可能出现的化学分解,然后更换密封材料。在选择密封材料时,应始终考虑正常运行工况和非流程活动,如清洁、蒸汽洗涤、酸和碱冲洗。


密封面起泡


起泡是热侵蚀的一种症状,其特征是碳密封面上出现凸起的小圆形部分。起泡是密封泄漏的常见原因,因为起泡会导致密封面在运行过程中分离。正如我们在最受欢迎的电子书《36 Ways to Kill Your Pump》中所讨论的,密封面非常平整,任何程度的污染(如起泡)都会导致密封面无法正确贴合并发生泄漏。在频繁启动、停止的密封中,起泡也是一种常见现象。



起泡的原因通常来自高粘度流体。当密封升温时,粘性流体中的油会迅速从密封面的孔隙中排出。密封面冷却和循环不当也会增加起泡的几率。

避免频繁启动和停止装有机械密封的旋转设备,以防止起泡。如果可能,用无孔隙的密封面材料替代,以防止油渗入密封面。