【導(dǎo)讀】機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用以及出現(xiàn)故障的原因分析和處理措施。整機(jī)的運(yùn)行，嚴(yán)重的還將出現(xiàn)重大安全事故。從機(jī)械密封的內(nèi)外部條件。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力，側(cè)重與開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力，到具有從事專業(yè)實(shí)際工作的初步能力。顧永泉.機(jī)械密封實(shí)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2021.陳德才,崔德容.機(jī)械密封設(shè)計(jì)制造和使用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1993.沈士玲.工程機(jī)械密封技術(shù)的應(yīng)用與展望[J].黑龍江科技信息.2021,.與水分等侵入機(jī)器設(shè)備內(nèi)部的零部件或措施。靜密封主要有墊密封、密封膠密封和直。根據(jù)工作壓力，靜密封又可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。度很窄的金屬墊片。動(dòng)密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種基本類型。封件和接觸位置又可分為圓周密封和端面密封，端面密封又稱為機(jī)械密封。

　　

【正文】 。一般認(rèn)為 ,軸間泄漏就 是葉輪鎖緊螺母沒鎖緊 ,其實(shí)導(dǎo)致軸間泄漏的因素較多 ,如軸間墊圈失效、偏移 ,軸間內(nèi)有雜質(zhì) ,軸與軸套配合處有較大的形位誤差 ,接觸面被破壞 ,軸上各部件間有間隙 ,軸頭螺紋過長(zhǎng)等 ,都會(huì)導(dǎo)致軸間泄漏。鎖緊螺母鎖緊過度只會(huì)導(dǎo)致軸間墊圈過早失效。其實(shí) ,適度擰緊鎖緊螺母 ,可以使軸間墊始終保持一定的壓縮彈性 ,在運(yùn)轉(zhuǎn)中鎖緊螺母會(huì)自動(dòng)適時(shí)鎖緊 ,使軸間始終處于良好的密封狀態(tài)。 新的比舊的好 相對(duì)而言 ,使用新機(jī)械密封的效果好于舊的 ,但如果新機(jī)械密封的質(zhì)量或材質(zhì)選擇不當(dāng)時(shí) ,或配合尺寸誤差較大時(shí) ,就會(huì)影響密封效果。在聚合性和滲透性介質(zhì)中 ,靜環(huán)如果沒有出現(xiàn)過度磨損 ,還是不更換為好。因?yàn)殪o環(huán)在靜環(huán)座中長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài) ,使聚合物和雜質(zhì)沉積為一體 ,起到了較好的密封作用。其實(shí) ,很多情況下 ,機(jī)械密封都是沒有問題的 ,只要作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和處理 ,機(jī)械密封是可以繼續(xù)使用的。這樣 ,既可以節(jié)約成本 ,又可以減少工作量 ,并可以保證密封效果 ,是一舉多得的事情。 機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用及故障分析 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校 |機(jī)械工程系 21 第 五 章 機(jī)械密封密封件的腐蝕損壞與防護(hù)方法 機(jī)械 密封件與介質(zhì)接觸產(chǎn)生的腐蝕可能導(dǎo)致密封泄漏，腐蝕后密封件就需更換 ， 合理的選用材料可以延長(zhǎng)密封件的使用壽命。 金屬環(huán)腐蝕 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(huì)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(wú)膜兩種形態(tài)，無(wú)膜的金屬腐蝕很危險(xiǎn)，腐蝕過程以一定的速度進(jìn)行，這主要是選材錯(cuò)誤造成的。成膜的腐蝕，其鈍化膜通常具有保護(hù)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。 應(yīng)力腐蝕破裂。金屬在腐蝕和拉應(yīng)力的同時(shí)作用下，首先在薄弱區(qū)產(chǎn)生裂縫，進(jìn)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(gè)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(chǎng)強(qiáng)因子K1=yσ1a(y — 系數(shù) )。在開始時(shí)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(shí)，由于原始裂紋 a 的腐蝕擴(kuò)展，導(dǎo)致 K1 的增大。當(dāng)經(jīng)過一段時(shí)間后 a=σc 及 K1=K1c時(shí)，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(shí)，材料不會(huì)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(qiáng)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(zhǎng)，越易發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂。一般 K1(應(yīng)力腐蝕破裂 )=(1/21/5)K1c，且隨材料強(qiáng)度級(jí)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(kuò)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，表面潤(rùn)滑不好，機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用及故障分析 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校 |機(jī)械工程系 22 摩擦熱則加速應(yīng)力腐蝕破裂的進(jìn)行。 非金屬環(huán)腐蝕 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(gè)原因：一是當(dāng)端面過熱，溫度＞ 180℃ 時(shí)，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(huì)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。 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(shí)，產(chǎn)生350400℃ 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(shí)作用下，也會(huì)破裂。 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。 輔助密封圈及其接觸部位的腐蝕 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(dòng)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。 與輔助密封圈接觸部位的腐蝕機(jī)械密封動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)，該處液相對(duì)靜止易形成死角，給與之接觸的金屬軸套、動(dòng)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(shí)存在，交替進(jìn)行，所以腐蝕面較寬、較深。觀察其表面深度在 倍密封圈直徑，蝕度不小于 時(shí)，密封泄漏就嚴(yán)重了。 機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用及故障分析 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校 |機(jī)械工程系 23 防護(hù)方法 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(duì)腐蝕性有所了解，酌情選材；腐蝕形式不同， 選材不同。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 ① 避免與介質(zhì)接觸的設(shè)計(jì)。采用內(nèi)裝式、外裝式、隔離液等機(jī)械密封，涂層、保護(hù)套也可起到與介質(zhì)隔離的作用。 ② 端面設(shè)計(jì)。采用鑲嵌結(jié)構(gòu)，端面為壓應(yīng)力，可避免應(yīng)力腐蝕破裂。 ③ 彈簧防腐設(shè)計(jì)。從結(jié)構(gòu)上使彈簧不與介質(zhì)接觸是較好的方法，如外裝上噴涂保護(hù)層、加保護(hù)套等。改旋轉(zhuǎn)型為靜止結(jié)構(gòu)。④ 輔助密封圈。只要縫隙足夠小，所有材料都可能產(chǎn)生縫隙腐蝕。波紋管與軸套接觸面寬且取消輔助密封圈，是一種好的密封。 維護(hù)與使用。建立封液及冷卻系統(tǒng)，并經(jīng)常更換封液及冷卻液，加強(qiáng)對(duì)端面冷卻。檢修與安裝時(shí)，嚴(yán) 禁敲擊密封件，以防止局部相變而為腐蝕提供條件。密封件安裝前，應(yīng)嚴(yán)格地清洗干凈。 機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用及故障分析 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校 |機(jī)械工程系 24 結(jié)束語(yǔ) 以上簡(jiǎn)單研究了機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用和出現(xiàn)的故障后，以后再遇到機(jī)械密封的故障問題，首先要考慮機(jī)械密封本身的影響因素，然后還要考慮機(jī)械密封外部的一些影響因素。比如 :在分析機(jī)械密封的質(zhì)量事故的原因時(shí)，要考慮到泵的其它零部件對(duì)機(jī)械密封運(yùn)行的影響，采取措施不斷提高機(jī)械密封的效果。在設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備密封裝置時(shí)，不僅要考慮密封裝置本身的影響因素，而且要考慮密封設(shè)備外部的各種影響素。分析密封裝置的質(zhì)量事故的原因時(shí) ，要充分考慮到機(jī)械設(shè)備的其他零部件對(duì)密封裝置運(yùn)行的影響，采取措施不斷提高設(shè)備密封的效果 ， 對(duì)重要機(jī)械產(chǎn)品的密封裝置，要增加保護(hù)措施，提高密封質(zhì)量，減少密封質(zhì)量事故 ， 在機(jī)械設(shè)備密封裝置的設(shè)計(jì)過程中要充分考慮到設(shè)備的其他零部件以及現(xiàn)場(chǎng)其他設(shè)備對(duì)密封裝置的使用效果的影響，為設(shè)備的密封裝置創(chuàng)造一個(gè)良好的外部條件 ， 增加對(duì)密封裝置輔助系統(tǒng)的重要作用的認(rèn)識(shí)，盡可能配備完善的密封輔助系統(tǒng)，以提高密封效果。 機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用及故障分析 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校 |機(jī)械工程系 25 致謝 三 年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對(duì)又一次征程的 開始 ， 可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，精益求精的工作作風(fēng)為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成， 黃老師 和張老師 都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向溫老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)生活的每個(gè)可愛的同學(xué)們和尊敬的老師們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。從開始進(jìn)入課題 到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意！ 謝謝你們！ 機(jī)械密封在旋轉(zhuǎn)設(shè)備上的應(yīng)用及故障分析 新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)校 |機(jī)械工程系 26 參考文獻(xiàn) 【 1】 顧永泉 .機(jī)械密封實(shí)用技術(shù) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021. 【 2】 陳德才 ,崔德容 .機(jī)械密封設(shè)計(jì)制造和使用 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1993. 【 3】 惠作勤 .淺談機(jī)械密封在石化行業(yè)的使用 [J].石油化工應(yīng)用 ,2021(5):6163. 【 4】柏紅專 ,何清華 .關(guān)于發(fā)展我國(guó)工程機(jī)械密封技術(shù)的商榷 [J].潤(rùn)滑與密封 ,2021,1:6466. 【 5】 沈士玲 .工程機(jī)械密封技術(shù)的 應(yīng)用與展望 [J].黑龍江科技信息 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