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機械密封范文第1篇

論文摘要：目前機械密封在泵類產(chǎn)品中的應(yīng)用非常廣泛，其應(yīng)用前景也將更加廣闊。本文筆者結(jié)合工作實際，淺談一下水泵的機械密封問題。

目前機械密封在泵類產(chǎn)品中的應(yīng)用非常廣泛，而隨著產(chǎn)品技術(shù)水平的提高和節(jié)約能源的要求，機械密封的應(yīng)用前景將更加廣泛。機械密封亦稱端面密封,其有一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面,該端面在流體壓力及補償機械外彈力的作用下,依賴輔助密封的配合與另一端保持貼合,并相對滑動,從而防止流體泄漏。大慶石油化工總廠萬隆物業(yè)公司光明鍋爐使用的循環(huán)泵，型號為200LGY75A，流量275m3/h，工作壓力0.4MP，工作溫度為95，介質(zhì)為清水，密封為機械密封的水泵，本文筆者結(jié)合工作實際，淺談一下水泵的密封問題。

1水泵機械密封的滲漏現(xiàn)象及原因

1.1由于壓力產(chǎn)生的滲漏

1.1.1真空狀態(tài)運行造成的機械密封滲漏

泵在起動、停機過程中,由于泵進口堵塞,抽送介質(zhì)中含有氣體等原因,有可能使密封腔出現(xiàn)負(fù)壓,密封腔內(nèi)若是負(fù)壓,會引起密封端面干摩擦,內(nèi)裝式機械密封會產(chǎn)生漏氣(水)現(xiàn)象,真空密封與正壓密封的不同點在于密封對象的方向性差異,而且機械密封也有其某一方向的適應(yīng)性。

對策:采用雙端面機械密封,這樣有助于改善條件,提高密封性能。

1.1.2高壓和壓力波造成的機械密封滲漏

由于彈簧比壓力及總比壓設(shè)計過大和密封腔內(nèi)壓力超過3MPa時,會使密封端面比壓過大,液膜難以形成,密封端面磨損嚴(yán)重,發(fā)熱量增多,造成密封面熱變形。

對策:在裝配機封時,彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進行,不允許有過大或過小的現(xiàn)象,高壓條件下的機械密封應(yīng)采取措施。為使端面受力合理,盡量減小變形,可采用硬質(zhì)合金、陶瓷等耐壓強度高的材料,并加強冷卻的措施,選用可靠的傳動方式,如鍵、銷等。

1.2周期性滲漏

1.2.1轉(zhuǎn)子周期性振動。原因是定子與上、下端蓋未對中或葉輪和主軸不平衡,汽蝕或軸承損壞(磨損),這種情況會縮短密封壽命和產(chǎn)生滲漏。

對策:可根據(jù)維修標(biāo)準(zhǔn)來糾正上述問題。

1.2.2泵轉(zhuǎn)子軸向竄動量大,輔助密封與軸的過盈量大,動環(huán)不能在軸上靈活移動。在泵翻轉(zhuǎn),動、靜環(huán)磨損后,得不到補償位移。

對策:在裝配機械密封時,軸的軸向竄動量應(yīng)小于0.1mm,輔助密封與軸的過盈量應(yīng)適中,在保證徑向密封的同時,動環(huán)裝配后保證能在軸上靈活移動(把動環(huán)壓向彈簧能自由地彈回來)。

1.2.3密封面油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

對策:油室腔內(nèi)油面高度應(yīng)加到高于動、靜環(huán)密封面。

1.3.因其他問題引起的機械密封滲漏

1.3.1安裝動環(huán)密封圈的軸(或軸套)端面及安裝靜環(huán)密封圈的密封壓蓋(或殼體)的端面應(yīng)倒角并修光,以免裝配時碰傷動靜環(huán)密封圈。

1.3.2彈簧壓縮量一定要按規(guī)定進行,不允許有過大或過小的現(xiàn)象,誤差±2mm,壓縮量過大增加端面比壓,摩擦熱量過多,造成密封面熱變形和加速端面磨損,壓縮量過小動靜環(huán)端面比壓不足,則不能密封。

2影響機械密封效果的因素

2.1影響密封效果的外部因素分析

2.1.1機械加工精度不夠

機械加工精度不夠，原因有很多，有的是機械密封本身的加工精度不夠，這方面的原因容易引起人們的注意，也容易找到。但有時是泵其它部件的加工精度不夠，這方面的原因，不容易引起人們的注意。例如：泵軸、軸套、泵體、密封腔體的加大精度不夠等原因。這些原因的存在對機械密封的密封效果是非常不利的。

2.1.2振動偏大

機械密封振動偏大，最終導(dǎo)致失去密封效果。但機械密封振動偏大的原因往往不是機械密封本身的原因，泵的其它零部件是產(chǎn)生振動的根源，如泵軸設(shè)計不合理、加工的原因、軸承精度不夠、聯(lián)軸器的平行度差、徑向力大等原因。

2.1.3泵軸的軸向竄量大

機械密封的密封面要有一定的比壓，這樣才能起到密封作用，這就要求機械密封的彈簧要有一定的壓縮量，給密封端面一個推力，旋轉(zhuǎn)起來使密封面產(chǎn)生密封所要求的比壓。為了保證這一個比壓，機械密封要求泵軸不能有太大的竄量，一般要保證在0.5mm以內(nèi)。

2.1.4軸向力偏大

機械密封在使用過程中是不能夠承受軸向力的，若存在軸向力，對機械密封的影響是嚴(yán)重的。有時由于泵的軸向力平衡機構(gòu)設(shè)計的不合理及制造、安裝、使用等方面的原因，造成軸向力沒有被平衡掉。機械密封承受一個軸向力，運轉(zhuǎn)時密封壓蓋溫度將偏高，對于聚丙烯類的介質(zhì)，在高溫下會被熔融，因此泵啟動后很快就失去密封效果，泵靜止時則密封端面出現(xiàn)間斷的噴漏現(xiàn)象。

2.1.5沒有輔助沖洗系統(tǒng)或輔助沖洗系統(tǒng)設(shè)置不合理

機械密封的輔助沖洗系統(tǒng)是非常重要的，它可以有效地保護密封面，起到冷卻、、沖走雜物等作用。有時設(shè)計員沒有合理地配置輔助沖洗系統(tǒng)，達(dá)不到密封效果；有時雖然設(shè)計人員設(shè)計了輔助系統(tǒng)，但由于沖洗液中有雜質(zhì)，沖洗液的流量、壓力不夠，沖洗口位置設(shè)計不合理等原因，也同樣達(dá)不到密封效果。

2.2應(yīng)采取的措施

2.2.1消除泵振動的措施

a.泵產(chǎn)品在設(shè)計過程中，要充分分析振動的來源，以消除振動源;b.泵產(chǎn)品的制造裝配過程中，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程去執(zhí)行，消除振動源;c.泵、電機、底座、現(xiàn)場管路等輔助設(shè)備在現(xiàn)場安裝時，要嚴(yán)格把關(guān)，消除振動源;d.現(xiàn)場生產(chǎn)、操作、維修、調(diào)節(jié)時，嚴(yán)格把關(guān)，消除振動源。

2.2消除泵軸竄量大的措施

比較理想的設(shè)計方案有兩個：一個是平衡盤加軸向止推軸承，由平衡盤平衡軸向力，由軸向止推軸承對泵軸進行軸向限位；另一個是平衡鼓加軸向止推軸承，由平衡鼓平衡掉大部分軸向力，剩余的軸向力由止推軸承承擔(dān)，同時軸向止推軸承對泵軸進行軸向限位。

2.3消除泵軸撓度偏大的措施：減少兩端軸承之間的距離；增加泵軸的直徑；提高泵軸材料的等級；泵軸設(shè)計完成后，對泵軸的撓度要進行校核檢驗計算。

3結(jié)束語

在設(shè)計泵用機械密封時，不僅要考慮機械密封本身的影響因素，而且要考慮機械密封外部的各種影響因素。在實際工作中要注意以下幾個問題：

3.1、分析機械密封的質(zhì)量事故的原因時，要充分考慮到泵的其它零部件對機械密封運行的影響，采取措施不斷提高機械密封的效果。

3.2、對重要泵產(chǎn)品的機械密封，要增加保護措施，提高密封質(zhì)量，減少密封質(zhì)量事故。

3.3、在泵產(chǎn)品的設(shè)計過程中要充分考慮到泵其它零部件以及現(xiàn)場其它設(shè)備對機械密封的使用效果的影響，為機械密封創(chuàng)造一個良好的外部條件。

3.4、增加對機械密封輔助系統(tǒng)的重要作用的認(rèn)識，盡可能配備完善的機械密封輔助系統(tǒng)，以提高密封效果。

參考文獻

[1]牟介剛《水泵的設(shè)計與研究》1999(1)：9～131

[2]戴明俊嚴(yán)統(tǒng)迅《水泵機械密封常見滲漏現(xiàn)象及對策》

機械密封范文第2篇

【摘要】機械密封經(jīng)常出現(xiàn)故障，其損壞形式可分為腐蝕損壞、熱損壞和機械損壞三種，其腐蝕形態(tài)也存在多樣性的特點。

【關(guān)鍵詞】機械密封腐蝕防護

機械密封出現(xiàn)故障的機會較多，比例較大，常見的損壞形式可分為腐蝕損壞、熱損壞和機械損壞三種，由于機械密封特殊的結(jié)構(gòu)形式和千差萬別的工作環(huán)境，其腐蝕形態(tài)也存在多樣性的特點。

1金屬環(huán)腐蝕

(1)表面均勻腐蝕。如果金屬環(huán)表面接觸腐蝕介質(zhì)，而金屬本身又不耐腐蝕，就會產(chǎn)生表面腐蝕，其現(xiàn)象是泄漏、早期磨損、破壞、發(fā)聲等。金屬表面均勻腐蝕有成膜和無膜兩種形態(tài)，無膜的金屬腐蝕很危險，腐蝕過程以一定的速度進行，這主要是選材錯誤造成的。成膜的腐蝕，其鈍化膜通常具有保護作用的特性，但金屬密封環(huán)所用材料，如不銹鋼、鈷、鉻合金等其表面的鈍化膜在端面摩擦中破壞，在缺氧條件下新膜很難生成，使電偶腐蝕加劇。

(2)應(yīng)力腐蝕破裂。金屬在腐蝕和拉應(yīng)力的同時作用下，首先在薄弱區(qū)產(chǎn)生裂縫，進而向縱深發(fā)展，產(chǎn)生破裂，稱為應(yīng)力腐蝕破裂。選用堆焊硬質(zhì)合金及鑄鐵、碳化鎢、碳化鈦等密封環(huán)，容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕破裂。密封環(huán)裂紋一般是徑向發(fā)散型的，可以是一條或多條。這些裂縫溝通了整個密封端面，加速了端面的磨損，使泄漏量增加。

根據(jù)斷裂力學(xué)的觀念，材料內(nèi)部原始裂紋尖端的應(yīng)力場強因子K1=yσ1a(y—系數(shù))。在開始時由于應(yīng)力σ1小于臨界應(yīng)力σc，a小于臨界裂紋σc，所以腐蝕作用時，由于原始裂紋a的腐蝕擴展，導(dǎo)致K1的增大。當(dāng)經(jīng)過一段時間后a=σc及K1=K1c時，斷裂就發(fā)生了，只有當(dāng)原始裂紋a足夠小，以致于K1＜K1c(應(yīng)力腐蝕破裂)時，材料不會發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂。①應(yīng)力的存在。如果堆焊或加工中，殘余應(yīng)力、旋轉(zhuǎn)離心力、摩擦熱應(yīng)力，引起金屬環(huán)應(yīng)力σ1大于a2c，應(yīng)力破壞就很難避免。②材料。金屬密封環(huán)材料強度、硬度指標(biāo)越高，K1c越低，材料內(nèi)氣孔、夾渣、裂紋越多越長，越易發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂。一般K1(應(yīng)力腐蝕破裂)=(1/2-1/5)K1c，且隨材料強度級別的提高，K1(應(yīng)力腐蝕破裂)/K1c的比值下降。③磨損。構(gòu)件表面越光，應(yīng)力腐蝕破裂敏感性越低。端面磨損使金屬表面鈍化膜破壞，光潔度降低，促使應(yīng)力腐蝕破裂的發(fā)生。④介質(zhì)。應(yīng)力腐蝕破裂，只發(fā)生于一些特定的“材料—環(huán)境”體系。例如“奧氏體不銹鋼—cl”、“碳鋼—NO3”。⑤溫度。溫度越高，氫擴散越快，應(yīng)力腐蝕破裂加快。密封環(huán)端面劇烈摩擦，如果端面比壓過大，表面光潔度低，冷卻不夠，表面不好，摩擦熱則加速應(yīng)力腐蝕破裂的進行。

2非金屬環(huán)腐蝕

(1)石墨環(huán)的腐蝕用樹脂浸漬的不透性石墨環(huán)，它的腐蝕有三個原因：一是當(dāng)端面過熱，溫度＞180℃時，浸漬的樹脂要析離石墨環(huán)，使環(huán)耐磨性下降；二是浸漬的樹脂若選擇不當(dāng)，就會在介質(zhì)中發(fā)生化學(xué)變化，也使耐磨性下降；三是樹脂浸漬深度不夠，當(dāng)磨去浸漬層后，耐磨性下降。所以密封冷卻系統(tǒng)的建立，選擇耐蝕的浸漬樹脂，采用高壓浸漬，增加浸漬深度是非常必要的。

(2)石墨環(huán)的氧化在氧化性的介質(zhì)中，端面在干摩擦或冷卻不良時，產(chǎn)生350-400℃的溫度能使石墨環(huán)與氧發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生CO2氣體，可使端面變粗糙，甚至破裂。非金屬環(huán)在化學(xué)介質(zhì)和應(yīng)力的同時作用下，也會破裂。

(3)聚四氟乙烯(F4)密封環(huán)的腐蝕。F4填充如玻璃纖維、石墨粉、金屬粉等以提高其耐溫性、耐磨性。填充F4環(huán)的腐蝕主要是指填充物的選擇性腐蝕、溶出或變質(zhì)破壞。例如在氫氟酸中，玻璃纖維分子熱腐蝕，所以填充何物應(yīng)視具體情況而定。

3輔助密封圈及其接觸部位的腐蝕

(1)輔助密封圈的腐蝕橡膠種類不同，其耐蝕性亦不同。由于橡膠的腐蝕、老化，其失效的橡膠遭腐蝕后表面變粗糙且失去彈性，容易斷裂。橡膠耐油性因品種而異，不耐油的橡膠易脹大、摩擦力增大，浮動性不好，使密封失效。橡膠與F4耐溫性差，硅橡膠耐溫性最好，可在200℃使用。

(2)與輔助密封圈接觸部位的腐蝕機械密封動環(huán)、軸套、靜環(huán)、靜環(huán)座，與橡膠或F4輔助密封圈接觸處沒有大的相對運動，該處液相對靜止易形成死角，給與之接觸的金屬軸套、動環(huán)、靜環(huán)座及密封體等造成了特種腐蝕，主要有縫隙腐蝕、摩振腐蝕、接觸腐蝕，三種腐蝕同時存在，交替進行，所以腐蝕面較寬、較深。觀察其表面深度在1-1.5倍密封圈直徑，蝕度不小于0.01mm時，密封泄漏就嚴(yán)重了。

4防護方法

(1)選材。環(huán)境不同，選材不同，既要照顧選材的一致性，又要照顧環(huán)境腐蝕差異；溫度、濃度、壓力不同，選材不同；同一介質(zhì)溫度，濃度、壓力不同，腐蝕情況各異，要對腐蝕性有所了解，酌情選材；腐蝕形式不同，選材不同。

機械密封范文第3篇

常用的冶金工業(yè)泵用機械密封的腐蝕，按腐蝕的過程分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕;按金屬腐蝕破壞的形態(tài)和腐蝕區(qū)域分布來分，主要有全面腐蝕和局部腐蝕。

1．1化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕

化學(xué)腐蝕是由于金屬與腐蝕性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞，從而引起金屬化學(xué)腐蝕的介質(zhì)不能導(dǎo)電，進而在腐蝕過程中無電流發(fā)生。冶金工業(yè)泵用機械密封的化學(xué)腐蝕主要體現(xiàn)在密封元件非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。電化學(xué)腐蝕是金屬在電解質(zhì)溶液中發(fā)生電化學(xué)作用而引起的破壞，在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生，引發(fā)電化學(xué)腐蝕的介質(zhì)都能導(dǎo)電。電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的不同點在于腐蝕過程有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕一般可分為大氣腐蝕、在電解質(zhì)溶液中的腐蝕和土壤腐蝕三種情況。電解質(zhì)溶液腐蝕是化工用泵機械密封腐蝕的主要腐蝕形式。

1．2全面腐蝕和局部腐蝕

全面腐蝕，即零件所接觸的介質(zhì)表現(xiàn)產(chǎn)生均勻腐蝕，整個金屬的表面腐蝕。全面腐蝕有各處腐蝕程度相同的均勻腐蝕，也有不同腐蝕區(qū)域程度不同的非均勻腐蝕。全面腐蝕的特征是零件的重量減輕，甚至?xí)扛g，因而失去原有機械強度，降低材料的硬度。不銹鋼在強酸和強堿中可能呈現(xiàn)全面腐蝕。如機械密封用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制作的多彈簧，用于稀硫酸介質(zhì)時就會出現(xiàn)這種情況。局部腐蝕，即腐蝕主要集中在金屬表面的某些區(qū)域，可以簡單地用零件上的蝕斑、蝕孔來加以判明。盡管此種腐蝕的腐蝕量不大，但是由于其局部腐蝕速度很快，可造成機械密封的嚴(yán)重破壞。局部腐蝕使零件表面層變得松軟多孔，易于脫落，失去耐磨硬度。究其原因，局部腐蝕是多相合金中的某一相或單相固溶體的某一元素，被介質(zhì)選擇性溶解的腐蝕形態(tài)。例如鈷基硬質(zhì)合金用于高溫強堿中時，粘結(jié)相金屬鈷易被腐蝕，硬質(zhì)相碳化鎢骨架失去強度，在機械力的作用下產(chǎn)生晶粒剝落，又如，反應(yīng)燒結(jié)碳化硅，因游離硅被腐蝕而表面呈現(xiàn)斑點。

2不同類型腐蝕對密封元件的破壞

2．1應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是金屬材料在承受應(yīng)力狀態(tài)下且處于腐蝕介質(zhì)環(huán)境中所產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象，其腐蝕機理是陽極溶解，不論是在外部載荷或殘余應(yīng)力作用下，腐蝕都會加劇。在泵用機械密封中容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的材料是奧氏體不銹鋼、銅合金等。應(yīng)力腐蝕的過程一般是在金屬表面上形成選擇性的腐蝕溝槽，再繼續(xù)產(chǎn)生局部腐蝕，最后在應(yīng)力的作用下，腐蝕不斷向深處發(fā)展，從溝槽底部產(chǎn)生裂紋，同時不斷向深處發(fā)展，由于裂紋尖端處的應(yīng)力很高，因此腐蝕裂紋擴展速度很快。例如典型的實例是內(nèi)裝單端而單彈簧非平衡型機械密封，它靠傳動套傳動。傳動套的材料一般為1Cr18Ni9Ti，當(dāng)用于洗滌水泵上時，傳動套的傳動耳環(huán)最容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕裂紋，使耳環(huán)損壞。為此，將其凹形耳環(huán)改為實心凸環(huán)，即可防止這種應(yīng)力腐蝕的發(fā)生。

2．2腐蝕

機械密封件與流體介質(zhì)間的高速運動，致使接觸面上發(fā)生細(xì)微的凹凸不平。當(dāng)流體為腐蝕性介質(zhì)時，將加快密封接觸表面的化學(xué)反應(yīng)，這種反應(yīng)的結(jié)果在接觸面形成一種致密的氧化層時，能抑制腐蝕的進程，這是有利的一面。如果所形成的氧化層被破壞，即出現(xiàn)腐蝕。磨損和腐蝕交替作用而造成機械密封材料的破壞即為磨蝕。通常情況磨蝕對機械密封的非主要元件如彈簧座、推環(huán)、環(huán)座等所帶來的危害，雖然不致于迅速地反映出密封性能的變化，但卻是摩擦副失效的主要形態(tài)之一，尤其在密封端面，由于摩擦使腐蝕生成物被破壞，此種現(xiàn)象周期性循環(huán)所產(chǎn)生的磨蝕，其磨蝕速度約為無摩擦作用表面的腐蝕率的10～50倍。為此，在強腐蝕性介質(zhì)中，摩擦副應(yīng)采用耐腐蝕性能好的材料，如采用高純氧化鋁陶瓷，聚四氟乙烯或不含游離硅的熱壓燒結(jié)碳化硅等。

2．3間隙腐蝕

當(dāng)泵輸送介質(zhì)處于金屬與金屬或非金屬元件之間，存在很小的縫隙時，由于介質(zhì)長期滯留在縫隙內(nèi)，會引起縫隙內(nèi)金屬的腐蝕加速，這種腐蝕形態(tài)即為間隙腐蝕。間隙腐蝕是局部腐蝕的一種形式，例如機械密封彈簧座與軸之間，補償環(huán)輔助密封圈與軸之間(當(dāng)然此處還存在著微動磨損)出現(xiàn)的溝槽或蝕點即是典型的例子。其原因是由于縫內(nèi)介質(zhì)處于滯留狀態(tài)，使得參加腐蝕反應(yīng)的物質(zhì)難以向縫內(nèi)補充，而縫內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物又難以向外擴散，于是造成縫內(nèi)介質(zhì)隨著腐蝕的進行，在組成的濃度、PH值等方面越來越和整體介質(zhì)產(chǎn)生很大差異，使縫內(nèi)金屬與縫外金屬構(gòu)成短路原電池，其結(jié)果便導(dǎo)致縫內(nèi)金屬表面發(fā)生強烈的局部腐蝕。間隙腐蝕對機械密封性能的危害很大，密封圈與對隅軸處產(chǎn)生溝槽，將導(dǎo)致補償環(huán)不能作軸向位移，失去追隨性，使密封端面分離而泄漏。對于間隙腐蝕，通?？梢酝ㄟ^正常選材和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計予以減輕。如選用具有良好的抗間隙腐蝕性能的材料;在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)盡可能避免形成縫隙和積液死區(qū)，或者采用自沖洗方式進行循環(huán)，使密封腔內(nèi)的介質(zhì)處于不斷更換和流動狀態(tài)，防止介質(zhì)組分濃度的變化。對于長期停用的機泵，應(yīng)將泵內(nèi)積液及時排空等等。在結(jié)構(gòu)上要完成消除間隙是不可能的，為減緩間隙腐蝕，一般采用保持性的軸套，在其密封圈安裝部位噴涂耐腐蝕材料等措施加以防止。

2．4電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕實質(zhì)是金屬與電解質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的破壞。產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的必要條件是:陽極、陰極、電介質(zhì)、電流回路，除去或改變其中任何一個條件即可阻止或減緩腐蝕的進行。實際上，機械密封的各種腐蝕形式，大都同電化學(xué)腐蝕有關(guān)。對于機械密封摩擦副來說，經(jīng)常會受到電化學(xué)腐蝕的危害，因為摩擦副組對常用不同種材料，當(dāng)它們處于電解質(zhì)溶液中，由于材料本身固有的腐蝕電位不同，接觸時應(yīng)會出現(xiàn)不同材料之間的電偶效應(yīng)，即一種材料的腐蝕會受到促進，而另一種材料的腐蝕會受到抑制。例如銅與鎳鉻鋼組對，用于氧化性介質(zhì)中時，鎳鉻鋼發(fā)生電離分解，鹽水、海水、稀鹽酸、稀硫酸等都是典型的電解質(zhì)溶液，密封件在這種的介質(zhì)中極易于產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)防腐最佳途徑是選擇電位相近的材料或陶瓷與填充玻璃纖維聚四氟乙烯組對。

3提高泵用機械密封抗腐蝕措施

提高冶金工業(yè)泵用機械密封抗腐蝕性能，總體上是解決材料和結(jié)構(gòu)兩大問題。因此，為了確?！鞍踩⒎€(wěn)順、長期、滿意、優(yōu)質(zhì)”地生產(chǎn)，必須正確選擇密封材料及合理進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3．1正確與合理選擇材質(zhì)

在材質(zhì)選擇上，密封材料主要是根據(jù)被密封介質(zhì)的性質(zhì)、工況和用途來選擇的，密封材料凡是與輸送介質(zhì)相接觸的零件，原則上要求比輸送該介質(zhì)用泵的過流部件的材質(zhì)提高一級。由于密封件尺寸比機泵其他零件小，而且加工、裝配更精密，通常要選用比機泵更耐腐蝕的材料。同時根據(jù)所輸送介質(zhì)的類別合理選擇材質(zhì)搭配。如摩擦副組對材料為硬對硬，能適應(yīng)于各種結(jié)晶性強腐蝕流體;由耐腐蝕硬質(zhì)合金組對，能適用于強堿鹽介質(zhì)環(huán)境;選用氮化硅與碳化硅組對，則適用于強酸，尤其是有結(jié)晶的鹽酸介質(zhì)環(huán)境。在選材時注意的是，對于直接與介質(zhì)接觸的密封件，雖然可參閱有關(guān)腐蝕手冊中的數(shù)據(jù)選擇適宜的材料，但這些數(shù)據(jù)未必與機械密封系統(tǒng)中的使用條件相符，因為它們大多是靜態(tài)條件下測得的腐蝕數(shù)據(jù)，而工藝中輸送的介質(zhì)存在雜質(zhì)或呈二次化合物。經(jīng)驗表明，壓力、溫度和滑動速度都能使腐蝕加速，密封件的腐蝕率隨溫升事指數(shù)規(guī)律增加，因此還應(yīng)綜合考慮冶金工業(yè)泵工作的工藝條件進行選材。

3．2結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

當(dāng)輸送強腐蝕流體時，從結(jié)構(gòu)上可設(shè)法與腐蝕介質(zhì)接觸，可采用外裝式波紋管結(jié)構(gòu)、彈簧不與介質(zhì)接觸的內(nèi)裝式密封、或雙端面密封結(jié)構(gòu)和引入阻塞流體來保護，可以最大限度地減輕腐蝕對密封件的影響，因為它不直接接觸工藝流體介質(zhì)或與介質(zhì)相接觸的零件數(shù)最少，這也是在強腐蝕條件下，選擇密封結(jié)構(gòu)所要遵循的一條最重要的原則。對于毒性高，腐蝕性強的介質(zhì)，可以引入隔離液進行保持，隔離流體起到安全屏障的功能。

3．3金屬保護層

采用防護層的方法來防止機械密封金屬腐蝕是日前應(yīng)用較多的一種方法，常用的保護層有金屬保護層、化學(xué)保護層、非金屬保護層三種。金屬保護層是用具有陰極或陽極保護作用的金屬或合金，通過電鍍、噴鍍、化學(xué)鍍、熱鍍和滲鍍等方法，在需要防護的密封金屬零件表面形成金屬保護層(膜)來隔離金屬與輸送介質(zhì)的接觸，或利用電化學(xué)的保護作用使金屬得到保護，從而防止了腐蝕。

機械密封范文第4篇

關(guān)鍵詞：波紋管機械密封；高溫?zé)嵊捅?；密封端面比壓；密封PV值

0 前言

焊接金屬波紋管機械密封（以下簡稱波紋管機械密封）是由焊接金屬波紋管組件（包括前后環(huán)、焊接波片）、動環(huán)和靜環(huán)、格蘭、軸套及軸套輔助密封圈組成，一個摩擦副相對于另一個摩擦副轉(zhuǎn)動，阻止液體或其它介質(zhì)泄漏的一種裝置。由于波紋管本身不與軸套（軸）接觸，不存在輔助密封圈，所以在軸套上不可能出現(xiàn)磨痕和腐蝕斑點，并且也不存在因介質(zhì)沉淀結(jié)焦而糊死密封圈及密封圈在高溫下老化，失去彈性等缺陷，從而提高了密封的浮動性和可靠性，這一點對高溫工況尤為重要。它主要應(yīng)用于石油、化工等行業(yè)高溫泵密封及其它非腐蝕性介質(zhì)的密封。

波紋管機械密封，具有泄漏點少，抗震能力強，而且還具有良好的軸向和角向浮動性，這樣就保證了密封可靠的貼合，顯著地提高了密封能力，即密封結(jié)構(gòu)補償性能好。波紋管組件在介質(zhì)壓力作用下，對密封端面產(chǎn)生軸向壓力，以致使密封端面始終保持良好的接觸，可靠地工作，因此具有短暫的抗抽空能力，這樣對操作工藝條件的變化具有很好地適應(yīng)能力。波紋管機械密封結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，除摩擦副外，再也沒有其它易損零件，對于軸套的加工精度大大降低，密封結(jié)構(gòu)更易簡化，同時大大降低密封的制造、安裝的技術(shù)要求，使波紋管機械密封使用范圍擴大到了高溫的工況。由于波紋管機械密封沒有有機材料或高分子材料的輔助密封圈，故適用于各種溫度范圍，最高可達(dá)420℃，最低可達(dá)-20℃。波紋管機械密封又屬于平衡型（K

所以波紋管機械密封具備了結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于安裝和檢修，適應(yīng)型強，抗干擾能力強，密封性能穩(wěn)定可靠，壽命長等優(yōu)良的性能，使它在石油、化工、醫(yī)藥等行業(yè)漸漸得到了廣泛的應(yīng)用，并且充分證明它是一種很有前途的先進的密封結(jié)構(gòu)。

1 的工況參數(shù)

生產(chǎn)裝置：500萬噸/年常減壓

泵型號：EAPK2

P入=0.15Mpa

P出=1.02Mpa

介質(zhì)：常一淺油

介質(zhì)溫度：200℃

泵生產(chǎn)廠家：大連深藍(lán)泵業(yè)有限公司

2 波紋管密封密封結(jié)構(gòu)設(shè)計

泵在設(shè)計上配置了一個輔助襯套，原普通機械密封必須安裝在這個襯套上，這樣使得安裝普通機械密封復(fù)雜、困難，密封性能不可靠，密封零件加工精度要求高。因此新式改裝波紋管機械密封取消了原輔助襯套，直接使用密封的軸套來軸向定位葉輪，軸套密封圈為環(huán)形柔性纏繞石墨墊片，這樣波紋管密封結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，安裝方便，快捷可靠。

3 波紋管密封設(shè)計參數(shù)

3.1 波紋管幾何尺寸

波片外徑：￠76

波片內(nèi)徑：￠58

波紋管載荷中徑（波形為正弦波）：De=67

3.2 波紋管的彈率

Pt=1.55×105 Pa（經(jīng)過實際測量）

3.3 靜環(huán)

密封面的外直徑：￠73

密封面的內(nèi)直徑：￠65

經(jīng)過計算K=0.76

靜環(huán)外鑲在波紋管組件的前座環(huán)上

材料：M158K

3.4 動環(huán)

2Cr13基環(huán)上噴涂Cr2O3

4 波紋管密封端面比壓

Pb=Pt+（K-λ）P介-Pfr

其中 Pt―由波紋管彈力產(chǎn)生的端面比壓

K―載荷系數(shù)

λ-反壓系數(shù)。此泵全液工況取λ=0.5

P介―被密封的介質(zhì)壓力或壓差

Pfr―考慮密封面的變形、歪斜，以及波紋管密封因泄漏結(jié)焦而出現(xiàn)的摩擦阻力等因素的比壓。一般正常運行情況下取Pfr=0

Pb=2.638×105Pa

5 波紋管密封PV值

PbV=28.1×105M/S Pa

6 使用情況

此波紋管機械密封在生產(chǎn)裝置安裝使用后，用戶反映良好，經(jīng)機動部門考核使用壽命長達(dá)一個大檢修周期以上，完全達(dá)到了波紋管機械密封設(shè)計要求和滿足密封要求。我們建議在同類型泵和生產(chǎn)工藝相同的條件下可安裝此型號的波紋管機械密封。

7 后記

（1）波紋管密封密封性能可靠，設(shè)計新穎獨特，更換方便迅速。

（2）若波紋管密封采用100℃左右的蠟油做沖洗流體液更好，避免泵的汽蝕和抽真空。

（3）為確保波紋管密封正常工作，強制冷卻水是必須保證的。提高水質(zhì)，使用軟化水做冷卻水，減少結(jié)垢現(xiàn)象。

參考文獻：

[1]顧永泉.機械端面密封[M].石油大學(xué)出版社，1994.

機械密封范文第5篇

關(guān)鍵詞：機械密封　失效　措施

一、化工機械密封簡介

化工機械密封也成為斷面密封，一般來說用于泵、壓縮機等設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸。機械密封系統(tǒng)主要是由四類部件組成：主要密封件：靜環(huán)和動環(huán)。輔助密封件：密封圈；壓緊件：推環(huán)和彈簧；傳動件：鍵或固定螺栓以及彈簧座。機械密封性能可靠，泄漏量少，且使用的壽命長，不需要經(jīng)常維修，功耗較低，還能適合用于生產(chǎn)高溫、高壓以及強腐蝕性介質(zhì)等工作條件不佳的環(huán)境。所以在大慶石化公司的生產(chǎn)設(shè)備中較為常見，討論機械密封的泄漏有著現(xiàn)實的 意義，可以從泄漏入手找到造成密封失效的原因并制定想對應(yīng)的解決措施。

二、機械密封失效的原因

1.摩擦失效

由于化工機械本身的工作特點，動環(huán)和靜環(huán)端面的相互摩擦，將不斷產(chǎn)生摩擦熱，使摩擦副內(nèi)溫度升高，給化工機械造成影響。機械磨損不僅引起了密封副的正常配合，如果在一端出現(xiàn)磨損，還使得密封件在軸向和徑向出現(xiàn)一定程度的擺動。在實際的生產(chǎn)中可以通過磨損的痕跡來判斷具體的磨損情況和密封泄漏的原因。

2.過熱損傷

由于工況的復(fù)雜和長時間的工作，經(jīng)常會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象，過熱帶來的損傷主要有以下3點：引起密封副變形產(chǎn)生摩擦；引起熱烈；引起皰痕。過熱出現(xiàn)后，會使得密封副的元件由于溫度過高而產(chǎn)生變形，變形后的運轉(zhuǎn)就會產(chǎn)生磨損而出現(xiàn)泄漏。熱烈是因為密封環(huán)的表面由于過大的熱力作用而出現(xiàn)了裂紋。熱烈主要是因為短時間內(nèi)機械負(fù)荷過重、熱負(fù)荷過大等。冷卻系統(tǒng)的故障和干摩擦也會導(dǎo)致熱裂的出現(xiàn)，會使得密封環(huán)摩擦加劇，從而加劇了泄漏的增長。避免熱裂的出現(xiàn)就需要從材料的物理性能入手，在設(shè)計的時候，就要預(yù)先考慮到可能發(fā)生的熱裂，提前給定運轉(zhuǎn)的條件，并且為其留號余量。摩擦熱的產(chǎn)生也是多方面的，過載、操作溫度過高、介質(zhì)的性差、材料不匹配等都會引起。摩擦熱如果過高且得不到及時的散發(fā)就會直接導(dǎo)致熱裂，引發(fā)相應(yīng)的泄漏問題。

3.沖洗失效

為了消除摩擦熱的影響，保證密封正常工作同時也是延長設(shè)備的使用壽命，就必須進行沖洗。沖洗一般是采用凈化后的清潔液體或者蒸汽對摩擦副進行沖洗，利用過濾方法去除介質(zhì)中的顆粒物和雜質(zhì)，這樣才能保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。但是沖洗的過程也容易造成化工機械密封失效。沖洗液如果流量不足，使得沖洗液中的雜質(zhì)進入密封面，使得密封副活動受阻，甚至出現(xiàn)抱死情況，使得密封失效造成泄漏。

4.密封零件失效

化工機械的密封零件失效就是輔助的密封圈失效，而0形圈的失效會造成機械密封的泄漏。在使用過程中，0形圈的失效主要是表現(xiàn)在老化、永久性的變形、溶脹的變形、扭曲以及擠出損傷等等。正是因為這樣，在選擇使用0形圈的時侯，應(yīng)該對合成橡膠的安全使用溫度做好相關(guān)的考慮．并且要盡可能的使用截面比較大的橡膠0形圈，適當(dāng)?shù)奶岣咂溆捕龋捎脺喜凼降难b配結(jié)構(gòu)，通過沉浸的試驗進行合理的選材，必要的時侯可以選用復(fù)合型的材料， 比如說橡膠包覆聚四氟乙烯密封圈等等。

5.化學(xué)腐蝕失效

在生產(chǎn)中，煉油設(shè)備中存在著多種腐蝕物質(zhì)。密封接觸到腐蝕性的介質(zhì)，就會產(chǎn)生相應(yīng)的表面上的腐蝕，有時候甚至?xí)诒砻娴母魈幃a(chǎn)生劇烈的腐蝕點形成點蝕。在金屬的表面所產(chǎn)生腐蝕會深入到金屬的內(nèi)部去，從而產(chǎn)生了進一步的破壞，最終引起出現(xiàn)斷裂，這就看出了腐蝕的危害性。因為密封件比主機的零件要小得多，并且更加的精密。所以一般來說必須要采用比主機更加具有耐腐蝕的材料。壓力、溫度以及滑動的速度都能夠使得腐蝕的速度加快，密封件的腐蝕率隨著溫度的升高也會呈現(xiàn)指數(shù)規(guī)律的增加。在對強腐蝕流體進行處理的時侯，要采用雙端面的密封，因為它與工藝流體相接觸的零件數(shù)量比較少可以最大限度的減輕腐蝕對密封件的影響。在強腐蝕的情況下著就成為了選擇密封件的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。

三、解決密封泄漏的對策

1.合理的設(shè)計及設(shè)備改良

采取機械密封一定要根據(jù)生產(chǎn)的實際情況來設(shè)計和造型，盡量選用密封可靠、使用壽命長的摩擦副材料及O型圈。并且需要針對高低溫和腐蝕情況選擇相對應(yīng)的材料。在運行的過程中不斷的積累經(jīng)驗，通過總結(jié)歸納來解決化工設(shè)備由于長時間運轉(zhuǎn)帶來的密封問題，及時的更換密封圈，對于頻繁出現(xiàn)問題的密封件找出損壞的原因，重新加工收損件或者更換新件。

2.沖洗過程保證

沖洗介質(zhì)不符合設(shè)計要求是造成機械密封的一個重要因素，沖洗包括工作介質(zhì)的自沖洗和相對潔凈的工藝液沖洗。針對沖洗做好檢查、調(diào)整，使沖洗介質(zhì)的壓力、流量、溫度都達(dá)到設(shè)計要求，并且需要進行定期的清洗沖洗液的過濾裝置，減少沖洗液中的雜質(zhì)，保證沖洗的質(zhì)量。合理的增加沖洗官道上的止回閥等，從根本上解決因為沖洗帶來的密封損壞。

3.正確的安裝和加強操作維護

保證安裝過程的準(zhǔn)確就可以很好的減少軸的震動，保證化工機械的使用壽命。通過預(yù)防隨機干擾和改變環(huán)境來保證密封的可靠，消除了隨機的密封失效，而密封件和設(shè)備的安裝差錯就很容易產(chǎn)生密封失效。安裝過程中的誤差和對中達(dá)不到要要求就會造成震動，軸和殼體的不合理相對運動就會造成損害，因此必須保證正確的裝配公差、軸的合適表面粗糙度、正確的尺寸、仔細(xì)的測量等。具體實施過程中首先要做好安裝前的準(zhǔn)備工作，檢查各個密封元器件是否損壞，特別是動環(huán)和靜環(huán)的密封端面。且做好相應(yīng)的清理工作。其次在裝配過程中盡量保持清潔，保證密封端面不被劃傷，在軸和軸套表面、壓蓋、密封圈配合面等處涂抹油避免干摩擦，最后注意安裝的順序。而在后期的操作維護中就需要加強維護管理，對于出現(xiàn)泄漏突然加大的應(yīng)及時停止工作進行檢測。平時工作中也需要做好各項檢查和記錄。

化工機械密封由于其獨特的優(yōu)點而廣泛的運用在各煉油企業(yè)，而實際生產(chǎn)中的密封失效而導(dǎo)致的泄漏現(xiàn)象總會出現(xiàn)，對于出現(xiàn)的泄漏就需要找到原因，從實質(zhì)出發(fā)，分析每個設(shè)備失效的具體因素，制定對應(yīng)的對策，保證生產(chǎn)的順利進行，保證人員的安全，保證企業(yè)的利益不受到損害。

參考文獻