?[摘要]從機械磨損、熱損傷、腐蝕、零件失效等方面對化工反應裝置中泵的機械密封失效原因進行了分析，提出了防止

機械密封泄漏失效的措施

[關鍵詞]機械密封；泄漏；失效；防止措施??

泵是化工反應裝置中最常用的基礎設備之一。其機械密封性能是影響化工反應裝置性能和效率的重要因素。化工反應裝置中泵的密封泄漏是引起密封失效的主要原因。引起機械密封泄漏造成失效的因素很多，如：選型和安裝問題、密封設計和制造問題以及設備本身存在的問題等。

分析密封失效的原因，采取相應措施，從諸多環節中排除相關因素，采取預防措施，確保反應裝置的穩定運行，是本文探討的重點。

l機械密封失效的主要原因

密封泄漏是機械密封失效的主要表現形式。

機械密封一般為內裝式， 根據實踐經驗、現場觀察并借助儀器測量可確定密封泄漏的原因。首先，搞清受損傷的密封件對密封性能的影響，然后依次對密封環、傳動件、加載彈性元件、輔助密封圈、防轉機構、緊固螺釘等部位仔細檢查磨損痕跡。對底座、軸套、密封腔體以及密封系統等附屬件也應進行全面檢查。在了解設備操作條件及以往密封失效情況的基礎上，進行綜合分析，找出產生失效的根本原因，采取有效措施，

防止密封泄漏失效。

1．1由機械磨損引起的密封泄漏

機械磨損會破壞密封副的正常配合關系，當端面出現一定的磨損時，傳動軸每轉一周， 密

封件都要作軸向位移和徑向擺動，在每一次轉動中，密封副端面都趨向于產生輕微的分離和泄漏。根據磨損痕跡可以判斷運動和磨損情況，也可以確定密封泄漏的原因。如：密封副磨損痕跡均勻，各零件的配合良好， 說明傳動部分的同軸度良好，此時密封端面產生的泄漏， 可能不是由密封本身引起的。若泄漏量為常數，意味著泄漏不是發生在兩端面之問，有可能發生在其它部位上，如靜密封處。再如，密封在開始使用時就泄漏，且觀察不到摩擦端面磨損痕跡，可能是旋轉環相對于靜止環不旋轉或打滑，其原因是防轉銷松脫或折斷或是底座的孔徑小于密封件的外徑，安裝不到位所致。密封副中硬質環端面出現較深的溝槽，原因是傳動部分的同軸度達不到安裝要求，或密封的浮動性不好，傳動時引起密封副端面分離，兩者間侵入的較大顆粒嵌入到較軟的碳質端面內，造成硬質端面的磨損。若密封副材料

采用硬質材料，可防止該類磨損發生。

1．2由熱損傷引起的密封泄漏

密封在使用中產生的過熱，不僅會引起密封副變形，還可能引起熱裂和皰疤。在過大的熱應

力作用下， 密封環表面上出現的徑向裂紋，稱熱裂。短時間的機械超負荷或熱負荷作用下會出現熱裂，如干摩擦、冷卻系統發生中斷等情況。熱裂時密封環磨損加劇，泄漏量迅速增長。為避免熱裂，必須掌握材料的機械一物理性能，設計時考慮可能產生的熱裂，并設定運轉條件。皰疤也是由于過熱引起，它主要是由于碳石墨、陶瓷等材料過熱造成的，因為非均質材料本身各組分的膨脹系數不同，粘結劑被擠出是損壞的原因。因此必須采用不同材料或利用外部結構改變密封的散熱條件。介質潤滑性差、過載、操作溫度高、線速度高、配對材料組合不當等因素，都可能產生較大的摩擦熱，若摩擦熱不能及時散發，就會產生熱裂紋。解決密封過熱問題， 除改變端面面積比、減少載荷外， 采用靜止型密封并加導流

作套，強制將冷卻循環液體導向密封面或在密封端面上開流體動力槽來加以解決。

1．3由腐蝕引起的密封泄漏

腐蝕是機械密封產生泄漏并引起機械密封失效的最主要原因之～ 。機械密封的腐蝕有化學

腐蝕和電化學腐蝕。密封接觸腐蝕性介質產生表面腐蝕， 甚至在表面各處產生劇烈腐蝕點形成點蝕。在金屬的晶界上產生的晶間腐蝕，深入到金屬的內部并進一步產生破壞而引起斷裂。電化學腐蝕足由于密封環兩種金屬在電介質溶液中的電位不同，產生電位差，形成電池作用，引發電池腐蝕。腐蝕對機械密封的影響很大，由于密封件比主機的零件小，且更精密，通常選用比主機更耐腐蝕的材料。經驗表明，壓力、溫度和滑動速度都能使腐蝕加速。密封件的腐蝕速率隨溫度升高呈指數規律增加。裝置處理強腐蝕流體時，采用雙端面密封，可以最大限度地減輕腐蝕對密封件的影響，因為它與工藝流體相接觸的零件數量少，這也是在強腐蝕條件下，選擇密封結構的一條重要原則。根據機械密封的實際工況，合理選擇耐腐蝕材料和熱處理工藝是防止密封在應用時產生泄漏的重要做法。可選用奧氏體不銹鋼做

密封環，其表面能形成氧化物或氫氧化物的保護膜使金屬鈍化而不受腐蝕。但奧氏體不銹鋼在450~850℃產生晶間腐蝕，因此材料要在1050℃下進行熱處理。