机械密封失效典型故障分析
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机械工程中机械密封环的失效分析与改进
一、机械密封环的失效分析:
1.密封环的磨损:机械密封环在运行过程中,由于摩擦和磨损,导致密封环表面不平整,从而影响其密封性能。
2.密封环材料的老化:密封环材料的老化是导致机械密封环失效的一个主要因素。
长时间高温、酸碱等环境条件下,密封材料会发生物理和化学变化,导致密封环性能下降。
3.密封环的断裂:机械密封环在机械振动或机械冲击的作用下,可能会发生断裂,从而导致泄漏。
4.密封环的设计缺陷:一些机械密封环的设计存在缺陷,比如剖面设计不合理、尺寸匹配不当等,导致其失效。
二、机械密封环的改进:
1.优化密封环材料:选择抗磨损、耐高温、耐腐蚀等性能良好的密封环材料,如陶瓷、金属等,以提高密封环的使用寿命和可靠性。
2.改进密封环结构设计:通过优化机械密封环的剖面设计、尺寸匹配等,提高密封环的密封性能和耐久性。
3.引入新的密封技术:如采用真空密封技术、磁悬浮密封技术等,可以改善传统机械密封环的失效问题,提高密封性能。
4.定期检修和保养:定期检查机械密封环的磨损情况,及时更换磨损严重的密封环,同时进行润滑保养,以延长其使用寿命。
综上所述,机械密封环失效的原因很多,但通过合理的分析和改进措施,可以有效减少其失效可能性,提高机械密封环的使用寿命和可靠性,保证设备的正常运行。
因此,工程师和技术人员应密切关注机械密封环的失效问题,并不断优化改进,以满足不同应用领域对密封性能的要求。
机械密封失效分析与故障分析机械密封是一种常见的密封方式,广泛应用于各种工业设备中,它起到防止液体或气体泄漏的作用。
然而,由于机械密封长时间运行或使用条件不当等原因,可能出现失效或故障。
本文将对机械密封的失效分析与故障分析进行探讨。
首先,机械密封的失效主要表现为泄漏。
泄漏可能来自密封面之间的间隙或密封材料的损坏。
泄漏的原因可以是由于机械密封的安装不当、密封面磨损、密封材料老化或质量不合格等多种因素。
在进行失效分析时,需要对泄漏的位置、程度以及泄漏时的工况等进行全面的观察和记录,以便找出失效的根本原因。
其次,机械密封的故障种类较多,常见的故障有密封面磨损、泄漏、密封材料老化、弹簧断裂等。
对于不同的故障,需要采取相应的措施进行修复或更换。
比如对于密封面磨损导致的泄漏,可以通过研磨、打磨或更换密封面来解决;对于弹簧断裂,需要更换弹簧等。
在进行故障分析时,需要梳理故障出现的原因、频率以及对设备运行的影响,以便采取相应的措施进行维修和防范。
失效分析和故障分析的目的是为了找出机械密封失效和故障的原因,并采取相应的措施进行预防和维修。
对于机械密封的失效分析,可以通过实验手段进行模拟和验证,例如使用试压设备对机械密封进行压力测试,以检测泄漏的位置和程度;对于机械密封的故障分析,可以通过观察故障部件的状态和特征来确定故障原因,同时可以进行实验和实地测试,以验证故障的原因和解决方案。
在进行机械密封失效分析与故障分析时,需要注意以下几点。
首先,要对机械密封的运行条件、使用环境以及工艺参数进行详细了解和记录,以便进行精确的分析。
其次,要进行全面的检查和测试,包括外观、内部构造、密封面状态、密封材料性能等等。
第三,要对失效和故障进行分类和归纳,以便建立相应的数据库和维修记录,为以后的失效分析和故障排除提供参考。
最后,要不断总结和积累经验,不断完善和改进机械密封的设计、安装和维护,以提高机械密封的使用寿命和性能。
总之,机械密封的失效分析与故障分析对于保证设备的安全运行和延长设备的使用寿命非常重要。
机械密封失效分析与故障分析
1.腐蚀失效
机械密封因腐蚀引起的失效为数不少,常见的腐蚀类型有如下几种。
(1)表面腐蚀
由于腐蚀介质的侵蚀作用,机械密封件会发生表面腐蚀,严重时也可发生腐蚀穿孔,弹簧件更为明显,采用不锈钢材料,可减轻表面腐蚀。
(2)点腐蚀
弹簧套常出现大面积点蚀或区域性点蚀,有的导致穿孔,此类局部腐蚀对密封使用尚不会造成很严重的后果,不过大修时也应予更换。
(3)晶间腐蚀
碳化钨环不锈钢环座以铜焊连接,使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀,为克服敏化的影响,不锈钢应进行固溶处理。
(4)应力腐蚀破裂。
泵轴机械密封的失效分析1. 引言泵轴机械密封是一种常见的泵密封形式,其主要作用是防止泵在工作时发生泄漏。
然而,在使用过程中,泵轴机械密封可能会出现失效的情况,导致泵泄漏,影响设备的正常运行。
因此,本文将对泵轴机械密封的失效原因进行分析,并提供相应的解决方案。
2. 失效原因2.1 密封面磨损密封面磨损是泵轴机械密封失效的常见原因之一。
在泵运行时,由于轴向力和离心力的作用,导致密封面产生相对运动,从而引起磨损。
长时间的磨损会导致密封面的平整度下降,进而使泄漏增加。
2.2 密封环老化密封环的老化是导致泵轴机械密封失效的另一个重要因素。
密封环通常由橡胶或聚氨酯等弹性材料制成,在长期的使用过程中,受到介质的侵蚀和温度的影响,密封环会发生老化,丧失其原有的弹性,从而无法有效密封。
2.3 温度过高温度过高是泵轴机械密封失效的常见原因之一。
在一些高温工况下,密封面和密封环会因温度过高而变软,导致泄漏增加。
同时,高温还会引起密封面和密封环的热胀冷缩,进一步破坏密封性能。
2.4 泵压力过高泵轴机械密封在过高的泵压力下容易失效。
高压会增加密封面和密封环之间的接触力,导致磨损加剧,进而引起泄漏。
同时,过高的压力也会导致泵轴变形,进一步破坏密封性能。
3. 解决方案3.1 选用合适的材料合适的材料选择对泵轴机械密封的失效有重要影响。
在选择密封面材料时,需要根据介质的性质和温度要求进行合理选择,以提高密封面的耐磨性和耐腐蚀性。
同时,密封环材料也需要具有良好的耐热性和耐化学性,以延长密封环的使用寿命。
3.2 加强密封面润滑合适的润滑方式可以有效减少密封面的磨损,延长泵轴机械密封的使用寿命。
可以采用外润滑或者内润滑方式,对密封面进行充分润滑。
外润滑可以通过给密封腔注入润滑油进行实现,而内润滑则是通过在密封环内部设置润滑油腔来实现。
3.3 控制温度和压力控制温度和压力是预防泵轴机械密封失效的重要措施之一。
可以通过降低介质的温度和减少泵的运行压力来避免泵轴机械密封的失效。
机械密封故障分析及解决方法一、机械密封故障分析1、温度升高造成的故障对于机械密封来说,温度的升高会造成故障,由于温度升高,造成机械密封端面润滑膜的汽化,使两端面出现干摩擦,由于产生的摩擦热量大,使得磨损加剧和造成热应力裂纹而使密封动静环断裂甚至碎裂。
由于温度升高摩擦副浸渍物流出,使及摩擦副粘连,这时温度可能超过材料的极限使用温度导致不允许有的热变形,在突然载荷下也可能产生热应力裂纹造成密封故障以至密封失效。
另外,温度的升高也可能使热镶环掉片或造成间隙值超过辅助密封圈的允许值。
在这种情况下,内压会把密封圈从间隙挤出造成故障。
温度的升高也能造成沉淀积沉而妨碍密封工作。
高压锅炉给水泵所用介质是工业清水,采用的机械密封是831机械密封,密封腔内温度最高为180℃,所以在使用时温度不可过高。
如果使用介质温度超过该极限温度,要采取适当的措施对密封腔加以冷却,以保证机械密封的正常使用,免出故障。
2、动环炸裂、静环严重磨损造成的故障高压锅炉给水泵用平衡型机械密封一般都装设冷却循环系统,以保证密封腔的温度,满足机械密封可靠使用。
冷却循环系统上装有冷却器和过滤器,冷却器的作用是给水泵腔内热介质经过冷却器后降温,再循环到密封腔内。
过滤器的使用是过滤循环的介质中的杂质,如果过滤器堵塞或系统管路泄漏或切换控制阀失灵,都会使密封腔内瞬间断水或时断时通,这时密封端面得不到良好的冷却、冲洗、形成温差,造成密封环的炸裂,使静环严重磨损,使密封泄漏造成故障。
所以使用时要经常检查系统管路,过滤器要经常清洗,以防堵塞换热器要充分排气或在系统中装设报警器等,已达到及时排除故障延长机械密封的使用寿命。
3、辅助密封圈的损坏造成的故障机械密封除了端面密封外,在和轴接触的部位和压盖接触的部位,使用辅助密封O型圈、V 型密封圈及U型密封圈等来解决静密封问题。
高压锅炉给水泵采用平衡型机械密封的静密封,采用的是O型密封圈,其材料为橡胶制品,如果O型密封圈损坏,也造成故障产生少量泄漏,这时解决的方法是更换O型密封圈,以防泄漏的产生,根据我们多面工作经验一般O型密封圈产生故障有以下几个原因。
机械密封故障的原因与处理(一)从机械损坏判断密封失效原因(1)动环断裂或开裂。
动环用脆性材料制成,断面较薄,非常脆弱。
若断裂表面变色不均匀,或者存在磨屑,动环断裂是在开车前或运行中发生的。
若没有磨屑、变色,断裂可能是在拆卸时造成的。
密封阻力过大造成的损坏一般伴有所配合的传动装置磨损或损坏。
原因可能是密封装配不当;安装操作失误;因压缩量过大、泵压力超高、润滑性差、密封面干摩擦、密封面冲蚀或密封面粘着造成的密封面阻力过大;泵压力超高;密封拆卸或解体时损坏;温度变化大。
预防纠正措施:安装时应小心操作,降低泵送液体压力,调整压缩量;加大冷却水量,降低密封温度,改善摩擦副环境,防止摩擦副润滑不良造成的阻力过大;仔细装配,避免密封卡死。
(2)密封面扭曲。
原因可能是压盖螺栓松紧不均或夹持力过大,冷却不好,有不均匀热应力。
泵操作压力过高,超出设计。
辅助密封膨胀,密封面不平或面间有杂物,密封环支撑面不合适。
应调整压盖螺栓压紧力至均匀、合适力度,调整冷却或冲洗液流量,保证密封面有足够的冷却和润滑,并除去流体中杂质。
降低泵的操作压力;改变辅助密封结构和材料;将密封面重新加工平直。
(3)密封面有擦伤和刻痕。
原因可能是制造或装配时损伤;密封面进入颗粒物。
可用机械或人工研磨消除刻痕或擦痕,消除流体中的颗粒物。
(4)密封环切边。
原因可能有:轴振动大或泵压力太高,轴弯曲或密封面与轴线不垂直。
应降低轴振动值,降低泵操作压力。
消除轴的弯曲变形,保持密封面和轴线垂直。
(5)密封环粘着磨损。
原因可能是密封面润滑冷却不良,局部温度过高;密封比压过大;密封面硬度不合适。
应加强冲洗、冷却,减小密封比压,提高密封面硬度。
(6)密封面磨粒磨损。
固体颗粒沉积在密封环或其附近,硬环密封面上出现有规则的槽痕,软环密封面上磨痕不均匀。
硬密封环应使用更硬的耐磨材料,同时采用双端面密封和洁净的密封液(油)。
(7)密封面严重磨损、开裂、变色和过热。
原因可能是密封面问无液体或液体不足,密封干磨。
为某种原因出现的偶然密封失效。
动静环机械磨损实例如图1所示,波纹管外侧结焦实例如图2所示。
图1 动静环机械磨损实例图2 波纹管外侧结焦实例2.1 腐蚀失效腐蚀失效一般有点腐蚀、面腐蚀、应力破坏腐蚀、电化学腐蚀等。
点腐蚀除妖出现在弹簧套,从而破坏弹簧结构。
面腐蚀主要是因为具有腐蚀介质的接触而出现表面的腐蚀,从而破坏密封作用。
应力腐蚀破坏主要应力与腐蚀共同作用下从而出现的弹簧破裂等破坏。
电化学腐蚀主要是因为不同种类金属引起的电化学反应导致的腐蚀。
0 引言机械密封因为具有良好的密封性能以及轴承磨损量小等优点,广泛用于冶金及石油化工泵设备上。
同时机械泵工况运作较为恶劣,存在高温高压以及介质特殊等特点,容易导致机械密封出现密封失效现象,进而导致设备停止工作的状况。
机械密封失效的原因以及失效的形式多种多样,对其仔细研究分析才能更好地提出科学有效的解决方法。
1 机械密封机械密封主要是由动静环、冷却装置以及压紧弹簧等构成,通过流体作用在轴上滑动端面流体压力,以及结构补偿上的弹力和其他的辅助密封装置共同作用下的密封结构。
机械密封核心的部件为动环和静环,动、静环结构必须具有足够的刚度与强度,以满足在恶劣工况条件下的温度、压力、流体的冲击。
同时还必须具有良好的耐热冲击力,即要求材料具有良好的导热系数及较小的膨胀系数,保证材料在热冲击时不出现开裂。
2 机械密封失效类型机械密封的失效形式种类较为繁多,主要的失效可以分为:(1)早期失效,主要是结构安装方式不正确以及机械密封结构设计不合理等造成;(2)磨损失效,主要因为设备长期使用过程中,因为材料的磨损或者疲劳老化等导致出现磨损失效,该种失效方式也是机械密封中主要的失效方式;(3)偶然失效,主要是因为泵在恶劣工况环境下运行时因机泵机械密封失效的分析与解决措施甘一凡(广东省中海油惠州石化有限公司,广东 惠州 516086)摘要:机械密封是一种通过旋转机械的轴密封结构,常用于离心泵、压缩机等设备中,是一种主要的轴密封形式。
机械密封失效原因及应对分析摘要:本文简单阐述了机械密封失效原因及应对方法。
针对炼油化工装置中广泛应用的机械密封失效的现象、原因等方面进行了分析,并结合实际生产会出现的典型的密封失效故障,对机械密封失效提出了相应的应对措施。
关键词:机械密封失效应对措施一、概述机械密封在石油和化工企业使用非常广泛,由于其具备很好的密封性和稳定的性能,而且泄漏量较少,摩擦功耗低,使用周期长,对轴(或轴套)磨损很小,能满足多种工况要求等特点而被广泛使用。
但是其密封结构复杂,使用条件苛刻,价格高及维修技术高等特点,特别是机械密封工艺条件温度、压力等工艺参数的影响直接关系到设备机械密封的性能和使用寿命,因此,找出机械密封失效原因及改进措施是保证企业安全生产,提高设备使用寿命的重要任务。
机械密封是一种用来解决旋转轴与机体之间动密封的装置,它是依靠弹性元件对动、静环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而实现密封的,又被称为轴向端面密封或端面密封。
机械密封基本构成为:端面密封副(动换和静环)、弹性元件(如弹簧、波纹管、隔膜等)、辅助密封(如O型圈)、传动件(如传动销和传动螺钉)、防转件(如防转销)和紧固件(弹簧座、推环、压盖等)。
机械密封由于具有密封性好、可靠性高、稳定向好、耐振性好、使用广泛的优点,在石油石化中得到广泛应用。
二、机械密封存在的问题随着现代工业生产的发展,机械密封的工作环境越来越苛刻,对密封的要求越来越高。
目前国内外旋转式机泵(主要为离心泵)用机械密封基本上为普通的接触式机械密封,由于密封端面之间存在直接的固体颗粒导致密封端面摩擦温升过高、过度磨损等原因早期失效。
在密封环境较为恶劣的条件下,如密封易汽化类、高危险性、高腐蚀性、高含颗粒介质,失效概率明显增大,机械密封难以满足长周期运行的要求。
我国JB 4127.1-1999《机械密封技术条件》中规定:在选型合理、安装使用正确的情况下,被密封介质为清水、油类及类似介质时,机械密封的使用寿命一般不少于1年。
根据该泵密封失效后的损坏情况,初步判断其机械密封失效有以下原因:①除密封失效及寿命短外,其余一切情况正常,因此,可以排除装配误差、辅助系统、机泵振动及工艺操作等因素的影响,大致可以认为是设计缺陷引起的密封失效。
②从密封面的失效现象看,动环表面出现径向裂纹,辅助密封圈老化,属于典型热损失效。
石墨静环磨平并有开裂现象是磨损和热损双重作用所致。
③1997年大检修后因生产的需要,工艺上做了部分调整,增加了轻质油产率,致使该泵输送的汽油中轻质组分增加,并含有少量的液化汽成分(c4、c5),导致摩擦副工作的温升过大,动环出现热裂现象,同时静环磨损加剧,使密封寿命大为降低。
图1 不同相态机械密封液体膜载荷与膜厚关系另外,104-45型机械密封使用的psv值和工作pbv值均超过了允许值。
而端面比压pb的大小对机械密封的稳定运行有着极大的影响。
端面比压太小容易产生泄漏。
端面比压太大,会使摩擦面液膜减薄,液膜承载力降低,摩擦因数加大,使用寿命降低。
综上所述,脱乙烷汽油泵机械密封失效的原因是由于汽油中轻组分的增加,介质更易于汽化,液膜承载能力降低,端面比压过大,液膜减薄,摩擦副在不稳定的似汽相状态下工作,摩擦热增加,端面温升过大,进而引起更多的轻质汽油组分汽化。
如此循环,最终摩擦副在干摩擦状态下工作,使石墨静环磨损加剧。
同时,过大的端面温升使碳化钨动环出现径向热裂纹,辅助密封圈老化,介质泄漏增加,密封寿命大为缩短,最终使机械密封迅速失效。
3 改进措施及应用效果为了适应输送介质的变化,结合该泵的具体条件,采取了2种措施来降低密封的端面比压。
①将104-45非平衡机械密封改为110-45平衡型机械密封,使密封的平衡系数β由1.177降为0.77。
②根据石油大学流体动密封研究室的实验,在密封面上开圆弧槽可显著提高液膜的承载能力,增加密封稳定性。
限于加工条件,我们仅在110-45型机械密封的石墨静环表面上加工了8个半圆形凹槽,增强了端面液膜的承载能力,降低了端面比压,并使密封的润滑性能得到了改善,降低了摩擦副的摩擦因数,减少了端面的摩擦热及由温度升高引起的端面汽化现象,避免了干摩擦的出现。
一、机封故障机械密封的故障大体上都是由异常的泄漏、异常的磨损、异常的扭矩等现象出现后才被人们所知道。
造成故障的原因大致有如下四方面:1.机械密封的设计选型不对;2、机械密封质量不好;3、使用或安装机械密封的机器本身精度达不到要求;4、机器运行操作错误。
二、密封失效的原因及分析1密封失效主要有下述三种原因(D密封面打开在修理机械密封时,85%的密封失效不是因磨损造成,而是在磨损前就已泄漏了。
当密封面一打开,介质中的固体微粒在液体压力的作用下进入密封面,密封面闭合后,这些固体微粒就嵌入软环(通常是右墨环)的面上,这实际成了一个“砂轮”会损坏硬环表面。
由于动环或橡胶圈紧固在轴(轴套)上,当轴串动时,动环不能及时贴合,而使密封面打开,并且密封面的滞后闭合,就使固体微粒进入密封面中。
同时轴(轴套)和滑动部件之间也存在有固体微粒,影响橡胶圈或动环的滑动(相对动密封点,常见故障)O另外,介质也会在橡胶圈与轴(轴套)磨擦部位产生结晶物,在弹簧处也会存有固体物质,都会使密封面打开。
(2)、过热因密封面上会产生热,故橡胶圈使用温度应低于设计规范。
氟橡胶和聚四氟乙烯的使用温度为216o C r丁晴橡胶的使用温度为162℃,虽然它们都能承受较高的温度,但因密封面产生的热较高,所以橡胶圈有继续硫化的危险,最终失去弹性而泄漏。
(冷区考虑冷脆)密封面之间还会因热引起介质的结晶,如结碳,造成滑动部件被粘住和密封面被凝结。
而且有些聚合物因过热而焦化,有些流体因过热而失去润滑等甚至闪火。
过热除能改变介质的状况外,还会加剧它的腐蚀速率。
引起金属零件的变形,合金面的开裂,以及某些镀层裂缝,设计应选用平衡型机械密封,以降低比压防止过热。
(3)、超差正确的装配公差,对于安装机械密封是很必要的,轴(轴套)必须有合适的表面粗糙度和正确的尺寸,但制造者很少提供公差数据,这些数据对安装来讲都是很关键的。
(依靠经验和常识)机械密封的尺寸精度及形位公差必须符合图纸要求,超差将会导致密封提前失效。
机械密封的故障表现及原因一、机械密封的原理及要求机械密封又叫端面密封,它是一种旋转机械的轴封装置,指由至少一对垂直于旋转轴线的的端面在液体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。
它的主要功用将易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的端面密封。
它广泛应用于泵、釜、压缩机及其他类似设备的旋转轴的密封。
机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。
其中动环随泵轴一起旋转,动环和静环紧密贴合组成密封面,以防止介质泄漏。
动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。
压紧元件产生压力,可使泵在不运转状态下,也保持端面贴合,保证密封介质不外漏,并防止杂质进入密封端面。
密封元件起密封动环与轴的间隙、静环与压盖的间隙的作用,同时弹性元件对泵的振动、冲击起缓冲作用。
机械密封在实际运行中是与泵的其它零部件一起组合起来运行的,机械密封的正常运行与它的自身性能、外部条件都有很大的关系。
但是我们要首先保证自身的零件性能、辅助密封装置和安装的技术要求,使机械密封发挥它应有的作用。
二、机械密封的故障表现及原因1、机械密封的零件的故障旋转设备在运行当中,密封端面经常会出现磨损、热裂、变形、破损等情况,弹簧用久了也会松弛、断裂和腐蚀。
辅助密封圈也会出现裂口、扭曲和变形、破裂等情况。
2、机械密封振动、发热故障原因设备旋转过程中,会使动静环贴合端面粗糙,动静环与密封腔的间隙太小,由于振摆引起碰撞从而引起振动。
有时由于密封端面耐腐蚀和耐温性能不良,或是冷却不足或端面在安装时夹有颗粒杂质,也会引起机械密封的振动和发热。
3、机械密封介质泄漏的故障原因(1)静压试验时泄漏。
机械密封在安装时由于不细心,往往会使密封端面被碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合,都会造成介质泄漏。
机械密封的故障与处理方法1. 引言机械密封是一种常见的密封装置,广泛应用于各种机械设备中,如泵、压缩机、搅拌机等。
然而,在使用机械密封的过程中,也会出现一些故障。
本文将针对机械密封常见的故障进行介绍,并提供相应的处理方法。
2. 机械密封的常见故障2.1 泄漏机械密封泄漏是最常见的故障之一。
泄漏的主要原因包括以下几点:•密封面不平行或不垂直:密封面的不平行或不垂直会导致密封面之间产生间隙,从而引起泄漏。
•密封面磨损:长时间的摩擦会导致密封面的磨损,磨损面的不完美接触也会导致泄漏。
•密封环老化或损坏:密封环在长时间使用后会老化或损坏,失去原有的密封性能。
•轴向或径向振动:机械设备的振动会导致密封面的相对移动,使得密封失效。
2.2 渗漏渗漏是指机械密封中液体或气体的透过密封间隙从一侧流向另一侧的现象。
渗漏的主要原因包括以下几点:•密封介质腐蚀性:某些介质具有腐蚀性,会对密封面产生腐蚀作用,从而引起渗漏。
•密封面材料选择不合适:密封面的材料选择不当,不能与介质相容,也会导致渗漏。
•密封面压力不平衡:如果密封面的压力不平衡,高压一侧的介质就会通过密封面的间隙渗漏到低压一侧。
2.3 过热和过高的温度机械密封在运行中会产生热量,如果散热不良或润滑不足,就会导致过热和过高的温度。
过热和过高的温度会引起以下问题:•密封面损坏:高温会导致密封面材料膨胀、软化或烧蚀,使得密封面失效。
•密封介质沸腾:当温度过高时,介质可能会发生沸腾,破坏密封性能。
•润滑剂失效:高温会使润滑剂失去润滑性能,增加密封摩擦,进一步加剧故障。
3. 机械密封的处理方法3.1 泄漏的处理方法•调整密封面:如果密封面不平行或不垂直,可以通过调整机械设备的安装位置来解决此问题。
•更换密封环:当密封环老化或损坏时,应及时更换新的密封环以保持良好的密封性能。
•检查和维护:定期检查机械密封的磨损情况,及时进行维护和润滑,可以延长密封的使用寿命。
•使用减振措施:采取减振措施,如增加隔振垫、调整机械设备的平衡性等,可以减少振动对密封面的影响。
机械密封失效分析与故障分析机械密封是密封设备中应用广泛的一种密封形式,在工业应用领域有着非常重要的作用。
但是,在长时间的使用过程中,机械密封很容易出现失效和故障。
因此,对机械密封的失效和故障进行分析和判断,对保障设备的正常运转和延长设备的使用寿命具有重要的意义。
一、机械密封失效的原因及分析1.磨损机械密封零件在工作过程中会产生磨损,进而导致泄漏和失效。
一般表现为密封面磨损严重,接触角度发生偏移,密封力降低,密封效果下降。
磨损的原因通常是质量不佳、安装不正确、润滑不足、使用寿命过长等。
2.烧蚀机械密封工作时,由于摩擦产热、摩擦面压力等原因,密封面可能会发生烧蚀现象,导致密封面凹凸不平,口径变形等问题,直接影响到密封的性能。
导致烧蚀问题的原因可能是密封面材料的选择不当、安装不正确、运转时润滑不足等。
3.过度压缩和拉伸如果机械密封的压缩和拉伸超过设定的范围,将会导致密封面产生变形,直接影响到密封的效果。
过度压缩的原因可能是密封件的尺寸不合适、安装不正确等;过度拉伸的原因可能是密封件维护不及时、使用寿命过长等。
二、机械密封故障的原因及分析1.泄漏机械密封工作时,泄漏是最常见的故障。
泄漏的原因是多种多样的,如机械密封的选择不当、安装不正确、密封面磨损严重、烧蚀等。
泄漏的位置和严重程度直接影响到设备的正常运转和生产效率。
2.振动和噪声机械密封的振动和噪声较大,对设备的运转和生产都会带来负面影响。
振动和噪声的原因主要是轴承的磨损或者轴承的设计不合理等。
3.温度过高机械密封的工作温度过高可能会导致密封面材料变硬、韧性下降,从而导致密封破坏。
温度过高的原因可能是设备的运转负荷过大、润滑不良等。
综上所述,机械密封的失效和故障都是可以避免的。
对于机械密封的选择和安装要依据实际情况,密切关注设备的运转情况,做好保养和维护工作,延长设备的使用寿命和提高生产效率。
机械密封的失效原因分析1.磨损:机械密封的运行过程中产生的摩擦力会导致密封面上的磨损,从而降低密封的效果。
磨损的原因包括润滑不良、材料不匹配、密封面粗糙度过高等。
2.泄漏:机械密封泄漏的原因有很多,包括密封面配合不良、端面硬度不足、密封面波纹、密封件老化等。
泄漏会导致机械设备的性能下降,甚至影响整个工艺流程的正常运行。
3.腐蚀:机械密封在腐蚀介质的作用下会发生腐蚀现象,导致密封件的材料损坏,从而失去密封性能。
腐蚀的原因包括介质的酸碱性、温度、浓度等因素。
4.疲劳:机械密封长时间的工作会导致密封件的疲劳失效。
疲劳的原因有很多,包括载荷过大、工作温度过高、振动等。
5.锁死:机械密封在长时间的工作过程中,由于摩擦力和热胀冷缩等因素的影响,会导致密封部分的松动和卡死现象,使得机械密封无法正常工作。
6.焊接:机械密封中的密封面在工作过程中产生高温和高压,容易导致密封面的焊接现象,从而降低密封的效果。
7.化学反应:机械密封中的材料在接触介质时可能产生化学反应,从而导致密封材料的损坏和失效。
8.绝缘损坏:机械密封中的绝缘部分在工作过程中可能会发生破裂、老化等问题,从而降低绝缘性能,影响机械设备的正常工作。
为了减少机械密封的失效,可以采取以下措施:1.选择适当的密封材料和密封结构,以适应工作条件和介质的特性。
2.加强润滑和冷却,减少摩擦和热胀冷缩带来的影响。
3.加强设备的维护和保养,定期检查和更换磨损严重的密封件。
4.加强对密封面的精度控制,减少泄漏的可能性。
5.增加密封部分的强度和耐腐蚀性能,延长密封的使用寿命。
总之,机械密封的失效原因有很多,但通过正确的选择和使用,加强维护和保养,可以延长机械密封的使用寿命,提高设备的安全性和可靠性。
泵轴机械密封的失效分析泵轴机械密封是一种广泛应用于工业生产的密封装置,它的主要作用是防止介质泄漏,确保生产过程的安全、稳定和高效。
但是在使用过程中,泵轴机械密封可能会出现失效现象,导致介质泄漏、能源浪费、设备损坏等问题。
本文将从失效原因和解决方法两个方面对泵轴机械密封的失效进行分析。
一、失效原因1.密封面磨损密封面磨损是泵轴机械密封失效的主要原因之一。
在介质的作用下,动环和静环之间会发生摩擦和磨损,导致密封性能下降。
此外,如果密封面的加工精度不够高,也容易引起磨损现象。
2.密封面污染泵轴机械密封的失效还可能与密封面污染有关。
介质中的颗粒物、油脂和杂质等物质会进入密封面之间,形成污染层,使密封面无法正常接触。
导致介质泄漏和密封性能下降。
3.密封面热量失控泵轴机械密封还可能因为密封面热量失控而失效。
在高温、高压环境下,密封面会受到高温的影响,产生热量,如果无法及时散发,就会导致密封面爆裂或变形,从而影响密封性能。
4.密封面松动密封面的安装质量是泵轴机械密封是否正常运行的关键。
如果密封面安装松动,会导致密封面不能接触,导致泄漏现象。
此外,密封面的安装不合理也会引起泄漏和性能下降。
5.轴偏心和振动轴偏心和振动是泵轴机械密封失效的重要原因之一。
如果轴偏心或振动过大,会导致动环和静环之间的密封面摩擦和磨损加剧,导致密封性能降低,进而导致泄漏现象。
二、解决方法1.密封面的加工精度提高密封面加工精度是有效避免泵轴机械密封失效的一个方法。
只有密封面加工精度达到要求,才能有效减少摩擦和磨损,保证密封性能。
2.密封面的清洗和维护在生产过程中,应定期对密封面进行清洗和维护,避免污染物、油脂等物质在密封面之间产生污染层。
这样可以有效避免泄漏现象的发生。
3.密封面热量失控的处理在高温、高压环境下,需要对泵轴机械密封进行散热处理,降低密封面的温度。
可以通过增大密封面的接触面积、减小密封面的热传导系数等措施实现。
4.密封面的紧固保持密封面的紧固是避免泵轴机械密封产生泄漏的重要方法之一。
机械密封的密封失效原因分析泵用机械密封种类繁多,型号各异,但泄漏点主要有五处:(l)轴套与轴间的密封;(2)动环与轴套间的密封;(3)动、静环间密封;(4)对静环与静环座间的密封;(5)密封端盖与泵体间的密封。
1.安装静试时泄漏机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量。
如泄漏量较小,多为动环或静环密封圈存在问题;泄漏量较大时,则表明动、静环摩擦副间存在问题。
在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则静、动环密封圈有问题;如盘车时泄漏量有明显变化则可断定是动、静环摩擦副存在问题;如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封圈存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出,则多为静环密封圈失效。
此外,泄漏通道也可同时存在,但一般有主次区别,只要观察细致,熟悉结构,一定能正确判断。
2.试运转时出现的泄漏。
泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会抑制介质的泄漏。
因此,试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。
引起摩擦副密封失效的因素主要有:(l)操作中,因抽空、气蚀、憋压等异常现象,引起较大的轴向力,使动、静环接触面分离;(2)对安装机械密封时压缩量过大,导致摩擦副端面严重磨损、擦伤;(3)动环密封圈过紧,弹簧无法调整动环的轴向浮动量;(4)静环密封圈过松,当动环轴向浮动时,静环脱离静环座;(5)工作介质中有颗粒状物质,运转中进人摩擦副,探伤动、静环密封端面;(6)设计选型有误,密封端面比压偏低或密封材质冷缩性较大等。
上述现象在试运转中经常出现,有时可以通过适当调整静环座等予以消除,但多数需要重新拆装,更换密封。
由于两密封端面失去润滑膜而造成的失效:a)因端面密封载荷的存在,在密封腔缺乏液体时启动泵而发生干摩擦;b)介质的低于饱和蒸汽压力,使得端面液膜发生闪蒸,丧失润滑;c)如介质为易挥发性产品,在机械密封冷却系统出现结垢或阻塞时,由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升,也造成介质压力低于其饱和蒸汽压的状况。
机械密封失效分析及改进措施械密封失效主要有4种形式,即腐蚀、热损、磨损和安装、运转等因素引起的失效。
1 失效分析一般机械密封失效主要有4种形式,即腐蚀、热损、磨损和安装、运转等因素引起的失效。
该泵解体后密封面无划痕和磨损,因此可以排除密封面物理损伤方面的原因。
考虑到密封腔内结晶物和锈皮较多,同时结合机械密封失效的诸多表现,初步判定所输送介质的易结晶性和腐蚀性是引起密封失效的主要原因。
2 改进措施a.改变弹性元件结构:将弹性元件由弹簧改为波纹管,波纹管既是弹性元件又是动环的辅助密封圈,省去原动环与轴套间的O型圈,只须在动环座尾处加一密封垫封住该处的物料,这样既解决了O型圈密封与补偿的矛盾,又将原准静密封改为完全静密封,使密封的可靠性提高。
改用波纹管还省去了弹簧机械密封的传动销以及动环与动环座之间的配合面,避免了由固体颗粒物的沉积而引起的动环动作失灵,进一步提高了机封的整体性能。
波纹管既提供弹性补偿又提供扭矩,具有更好的追随性和补偿能力。
b.静环补偿取代动环补偿:在机封组件中动环部分的质量远比静环部分大,故运转起来旋转动量也大。
改为静环补偿后降低了旋转动量,提高了整个机封组件的稳定性和可靠性。
c.增大动环与轴套间隙:增大该间隙可避免结晶物和锈皮的沉积,在保证端面比压的前提下增大动环内径或减小轴套内径均可。
根据有关资料推荐,将间隙由原来的0.38mm增至0.5mm。
d.适当增大冲冼线孔径:针对结晶物和锈皮较多的实际情况,增加冲洗量可以有效地解决固体颗粒物的沉积,故须将原冲洗线孔径由12.7mm增至19.05mm。
但应注意,过大地增加孔径会降低泵的效率。
e.增加入口滤网目数:增加滤网目数可有效防止固体颗粒物进入密封腔,为机械密封提供较为理想的工作环境。