機械密封的故障及防止措施
機械密封的故障分析是安裝和使用中經(jīng)常遇到的一個問題。機械密封本身的結(jié)構(gòu)雖然并不復雜，但是如何判斷在使用中出現(xiàn)故障的原因卻不是一件容易的事。即使對于有經(jīng)驗的人也很難保證每次都安裝成功。因此，正確判斷故障原因并能采取相應措施，這對于機械密封的制造者和使用者都是十分重要的。
機械密封在安裝使用中經(jīng)常出現(xiàn)的故障及其防止措施見表12-2。
表12-2 機械密封的故障及其防止措施
故障原因 | 故障現(xiàn)象 | 后果 | 防止措施 |
端面寬度過大 | 摩擦消耗功率升高，過熱、冒煙、產(chǎn)生音響、泄漏異常、磨損、析出大量生成物、振動 | 防轉(zhuǎn)機構(gòu)、傳動機構(gòu)滑動、密封面開裂、密封端面早期磨損、燒傷、刮傷、破壞 | 縮小密封面寬度，減少彈簧壓力，降低比壓，改善結(jié)構(gòu) |
端面寬度過小 | 泄漏過大或不正常 | 泄漏不正常 | 加大端面寬度，調(diào)整比壓 |
端面表面光潔度差 | 泄漏過大、析出大量磨損生成物、摩擦功率升高 | 早期磨損、滑動 | 提高表面光潔度 |
端面平面度差 | 泄漏過多 | 泄漏不正常 | 重新研磨密封端面 |
端面變形 | 泄漏過多或不正常 | 密封端面開裂或損壞 | 消除殘余應力、減少變形 |
密封圈壓縮量過大 | 泄漏不正常 | 動、靜環(huán)不能浮動 | 減少密封圈壓縮量 |
密封圈壓縮量過小 | 泄漏過大或不正常 | 密封圈滑動，輔助密封失效 | 加大密封圈壓縮量 |
密封圈有缺陷 | 泄漏較多 | 泄漏不正常 | 調(diào)換 |
彈簧壓力過大 | 摩擦消耗功率升高，過熱、冒煙、產(chǎn)生音響、泄漏異常、磨損、析出大量生成物、振動 | 早期磨損,燒傷，破壞 | 減少彈簧壓力 |
彈簧壓力過小 | 泄漏過多或不正常 | 浮動及補償作用差、泄漏量大 | 增加彈簧壓力 |
彈簧壓力不均 | 泄漏過多或不正常 | 端面局部磨損 | 單彈簧調(diào)整平行度，小彈簧孔深度調(diào)整均勻 |
密封圈硬度過高 | 泄漏過多或不正常 | 動、靜環(huán)浮動性差 | 更換 |
密封圈硬度過低 | 泄漏過多或不正常 | 密封圈被擠出 | 更換 |
密封性能不合要求 | 泄漏量過大 | 泄漏超標 | 調(diào)整彈簧比壓及平衡系數(shù)，或更換端面材料 |
軸向補償距離不合適 | 過熱、冒煙、析出大量生成物，泄漏不正常 | 早期磨損，燒傷，刮傷，破壞 | 調(diào)整彈簧壓縮量及安裝位置 |
旋轉(zhuǎn)件與靜止部件接觸 | 過熱，泄漏不正常，有聲響 | 旋轉(zhuǎn)零件破壞 | 調(diào)整裝配位置，更換相關(guān)零件 |
耐震性不合適 | 泄漏量過大或不正常 | 失去浮動性，磨損不正常，軸磨損破壞 | 增加浮動性及密封圈相關(guān)尺寸，增大浮動部位與端面間的距離，旋轉(zhuǎn)件采取阻尼措施 |
密封端面材料組合不合適 | 功率升高、過熱、冒煙、析出大量磨損生成物、振動、泄漏不正常 | 早期磨損、燒傷、刮傷、破壞、開裂 | 調(diào)換端面組合材料 |
耐壓性差 | 泄漏過多或不正常 | 早期磨損、變形、開裂、破壞 | 調(diào)換材料，改變密封環(huán)形狀及結(jié)構(gòu)尺寸 |
耐高、低溫性差 | 泄漏過多或不正常冒煙 | 早期磨損、變形、開裂、破壞 | 調(diào)換材料，改善結(jié)構(gòu)及沖洗冷卻系統(tǒng) |
表12-2（續(xù)）
故障原因 | 故障現(xiàn)象 | 后果 | 防止措施 |
耐腐蝕性差 | 泄漏過多或不正常冒煙 | 早期磨損、變形、開裂、破壞、剝離 | 調(diào)換材料，改善密封結(jié)構(gòu) |
端面材料的Pv值不合適 | 泄漏不正常，過熱，冒煙，振動，析出磨損產(chǎn)物 | 燒結(jié)，刮傷、開裂，破壞，早期磨損 | 更換材質(zhì)，減小彈簧比壓及端面寬度，降低比壓，增強冷卻 |
密封腔孔徑過小 | 過熱，泄漏不正常 | 密封環(huán)早期磨損，燒傷，破壞 | 擴大密封腔孔徑，改善沖洗冷卻系統(tǒng) |
密封壓蓋厚度太薄 | 泄漏量大或不正常 | 變形，開裂，破壞 | 增加密封壓蓋壁厚 |
密封壓蓋鎖緊螺栓數(shù)量太少 | 泄漏量大或不正常 | 變形，開裂，破壞 | 增加螺栓數(shù)量 |
與輔助密封圈配合部分的表面光潔度太低 | 泄漏量大或不正常 | 動靜環(huán)不能浮動，密封點泄漏 | 改善表面光潔度 |
不垂直度超差，偏心 | 泄漏量大或不正常 | 密封圈磨損，傳動部分磨損，軸磨損，密封破壞、開裂，早期磨損 | 調(diào)整不垂直度及同心度 |
徑向跳動超差 | 泄漏量大 | 密封端面泄漏 | 調(diào)整徑向跳動 |
機械性能不好 | 泄漏量大或不正常，振動 | 傳動部分磨損、松動、早期磨損、開裂、破壞 | 使回轉(zhuǎn)體平衡，調(diào)整軸和軸承的變形 |
水力性能差 | 泄漏量大或不正常，冒煙 | 開裂、破壞、燒壞 | 密封腔排氣、防止氣穴 |
裝配不當使彈簧比壓過大 | 過熱，功率升高，析出大量磨損物 | 早期磨損、燒傷、傳動機構(gòu)滑動、刮傷 | 調(diào)整安裝位置、減小彈簧壓縮量 |
裝配不當使彈簧比壓過小 | 泄漏量大或不正常 | 泄漏超標 | 調(diào)整安裝位置、增加彈簧壓縮量 |
裝配時防轉(zhuǎn)銷未進入靜環(huán)上防轉(zhuǎn)槽內(nèi) | 泄漏不正常 | 靜環(huán)有時破壞 | 重新裝配或更換 |
裝配傾斜 | 泄漏不正常，有聲響 | 泄漏超標 | 重新裝配或更換 |
裝配時緊定螺釘松緊不一致 | 泄漏量大或不正常 | 密封圈及軸磨損 | 調(diào)整緊定螺釘 |
注液潤滑的結(jié)構(gòu)不好 | 泄漏不正常，發(fā)生音響，振動 | 早期磨損、破壞、變形 | 改善注液潤滑結(jié)構(gòu)，調(diào)整流速及注液方向 |
密封液內(nèi)部循環(huán)結(jié)構(gòu)不好 | 過熱，冒煙，泄漏不正常 | 早期磨損、燒傷、開裂，破壞、異物阻塞不能動作 | 改善內(nèi)部循環(huán)結(jié)構(gòu)，或進行注液潤滑 |
冷卻結(jié)構(gòu)不好 | 過熱，冒煙，泄漏不正常 | 早期磨損、燒傷、開裂破壞 | 改善冷卻結(jié)構(gòu)，或進行注液潤滑和冷卻 |
保溫、加熱或保冷結(jié)構(gòu)不好 | 泄漏量大或不正常，過熱，冒煙 | 早期磨損、破壞、開裂 | 均勻保溫、保冷及加熱，防止結(jié)冰現(xiàn)象 |
雙端面密封上的封液結(jié)構(gòu)不好 | 泄漏量大或不正常，過熱，冒煙 | 早期磨損、破壞、開裂 | 改善封液結(jié)構(gòu)，調(diào)整流速流量、溫度等 |
混入雜質(zhì)或析出固體物 | 泄漏量大，功率升高不能運轉(zhuǎn) | 早期磨損，動環(huán)失去浮動性，彈簧不能動作，破壞 | 設(shè)置過濾器，加強沖洗措施更換密封材質(zhì)，改變密封形式等 |
液體凝固或粘結(jié) | 泄漏量大，功率升高不能運轉(zhuǎn) | 早期磨損，動環(huán)失去浮動性，彈簧不能動作，破壞 | 設(shè)置過濾器，加強沖洗措施更換密封材質(zhì)，改變密封形式等 |
使用溫度過高 | 泄漏量大或不正常，冒煙 | 早期磨損，開裂，燒傷，破壞 | 改善冷卻形式，加強注液潤滑，更換材質(zhì)，改變密封形式 |
表12-2（續(xù)）
故障原因 | 故障現(xiàn)象 | 后果 | 防止措施 |
使用溫度過低 | 泄漏量大或不正常，有音響，不能運轉(zhuǎn) | 早期磨損，開裂破壞 | 保溫，隔絕大氣，強化注液潤滑，更換材質(zhì)，改變密封形式 |
使用介質(zhì)腐蝕（包括電化學腐蝕）太強 | 泄漏量大或不正常，有音響 | 早期磨損，各部分產(chǎn)生滑動，不能動作，彈簧破壞 | 更換材質(zhì)，改變密封的形式，采用雙端面密封，強化注液潤滑等 |
壓力過高、轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速改變，軸套阻塞，密封系統(tǒng)阻塞 | 功率升高，過熱，冒煙，有音響，泄漏不正常，析出大量磨損產(chǎn)物 | 防轉(zhuǎn)及傳動機構(gòu)滑動，開裂，早期磨損，燒傷，破壞 | 減少端面寬度、減低彈簧壓力，降低比壓，改變密封結(jié)構(gòu)及形式 |
干摩擦、密封部分變成負壓，密封處氣化 | 泄漏量大，泄漏不正常，冒煙，過熱，有音響 | 燒結(jié)，開裂，燒傷，早期磨損，破壞 | 改善操作，保持正壓，改變密封形式及用雙端面密封，強化冷卻潤滑等 |
振動過大、氣穴作用，喘振，軸及軸承不正常，結(jié)合與安裝不當 | 泄漏量大或不正常，振動，有音響 | 防轉(zhuǎn)機構(gòu)滑動、傳動部件磨損，早期磨損，開裂，破壞，軸的磨損 | 調(diào)整機器，調(diào)整裝配、改變密封形式 |
試壓不當、試壓過大及反壓（雙端面密封時） | 泄漏量大或不正常 | 破壞，變形，靜環(huán)脫出 | 試壓要適當，雙端面密封時要使封液升壓 |
壓力變動、升、降壓方法不當，喘振，氣穴作用等 | 泄漏量大或不正常 | 破壞，變形，各部分產(chǎn)生滑動，開裂 | 改善操作，改進閥門 |
熱沖擊、驟冷、驟熱 | 泄漏量大或不正常 | 破壞，變形，各部分產(chǎn)生滑動，開裂 | 改進操作，逐步預熱，改變材質(zhì) |
封液阻力過大、過小 | 過熱，有音響，產(chǎn)生蒸汽，泄漏量大或不正常 | 早期磨損，燒傷，破壞，刮傷，腐蝕 | 調(diào)整管路阻力 |
封液流量過小 | 吸氣，過熱，有音響，產(chǎn)生蒸汽，泄漏量大或不正常 | 早期磨損，燒傷，破壞，刮傷，腐蝕 | 調(diào)節(jié)流量 |
封液流速過大 | 泄漏量大或不正常 | 早期磨損，侵蝕，破壞 | 增大封液管徑，調(diào)節(jié)壓力 |
封液壓力過大，壓力變動大 | 密封液過熱，有音響，泄漏量大或不正常 | 密封圈擠出，破壞，早期磨損，燒結(jié) | 調(diào)整封液壓力，修理，更換 |
腐蝕，析出固體物質(zhì) | 泄漏量大或不正常 | 不能動作，破壞，早期磨損 | 改進材質(zhì)和冷卻潤滑液 |
封液溫度不合適 | 泄漏量大或不正常 | 不能動作，破壞，早期磨損 | 調(diào)節(jié)溫度 |
注液方向不合適 | 泄漏量大或不正常 | 發(fā)熱、早期磨損 | 改變注液方向 |
封液不合適 | 泄漏量大，過熱，腐蝕 | 不能動作，腐蝕，早期磨損，破壞 | 更換或改變封液 |
封液冷卻效果小 | 過熱，冒煙，功率升高，振動，泄漏正常，泄漏量大，有音響 | 早期磨損，燒毀，刮傷燒傷，傳動部件磨損，密封圈擠出，粘結(jié) | 改進冷卻結(jié)構(gòu) |
封液保溫、保冷效果差（結(jié)冰，結(jié)晶析出） | 泄漏不正常，泄漏量大， 功率升高 | 早期磨損破壞 | 改進保溫、冷卻結(jié)構(gòu) |
封液進出口溫差過大發(fā)生變形 | 泄漏不正常，泄漏量大，振動不正常 | 早期磨損破壞，傳動部件滑移，磨損 | 改善冷卻調(diào)節(jié)封液溫差 |
冷卻、加熱不均勻或保溫、保冷不均勻（變形） | 泄漏不正常，泄漏量大，振動不正常 | 早期磨損破壞，傳動部件滑移，磨損 | 使保溫、保冷加熱均勻，改進冷卻保溫結(jié)構(gòu) |
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