注汽锅炉泵用机械密封失效原因分析及改进措施

机械密封失效的原因分析机械密封具有密封性能可靠、泄漏量小、使用寿命长、功率损耗少和适用范围广等优点，被广泛应用于各个技术领域，尤其适用于高转速、高压差的工作条件和昂贵或有毒及强腐蚀性的工艺介质。

同时，机械密封又是设备的最薄弱环节之一。

为延长其使用寿命，除了选择恰当的摩擦副材料和合适的端面比压外，正确的安装和维修也可起到重要的作用。

机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下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。

1、机械密封的结构1）旋转环（动环）2）弹性元件3）弹簧座4）紧定螺钉5）旋转环辅助密封圈6）静止环辅助密封圈7）防转销8）固定在压盖2、机械密封失效泄漏的原因分析①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）动静环端面磨损导致机械密封泄漏不管哪种类型的机械密封，最主要的特点即密封面为垂直于旋转轴线的端面，也就是将极易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。

所以，机械密封失效的主要形式是静、动环之间的磨损失效。

动、静环端面摩擦副主要靠弹簧推力来压紧，阻止泄漏。

动、静环压得越紧越不易泄漏，但其间的摩擦力也随之增大，动、静环接触端镜面在较大摩擦力的作用下会很快磨损，最后失效泄漏。

2）工艺条件不稳定和安装不良导致机械密封泄漏工艺条件不稳定和安装不良造成的振动、设备抽空汽化瞬间断流都会导致机械密封动静环之间的液膜破坏，使机械密封在无润滑条件下“干态”运行，密封环温度迅速上升，有的直接烧毁，有的当泵恢复正常工作状态时被急剧冷却，形成热冲击而碎裂。

冲洗流体与冲洗条件不良也会形成热冲击，导致密封环出现径向裂纹，加剧动静环的磨损失效。

同时，当石墨环超过使用温度，其表面会析出晶体，在温度较高的摩擦副附近发生炭化，其微粒进入摩擦副使动静环急剧磨损失效。

3）机械密封的密封圈失效也是密封泄漏主要原因动静环密封圈装配歪斜；与密封圈相配合的轴或轴套表面光洁度不够，或配合尺寸过小；密封圈与密封介质发生物理或化学反应，腐蚀变形、老化等，均可导致泄漏。

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。

泵用机械密封故障原因及对策摘要：本文从机械损坏、热损坏、化学腐蚀、密封面磨损图像四个方面分析列举了泵用机械密封故障的原因及应对措施。

关键词：机械密封故障原因对策1、概述泵是平台的重要流体输送设备，数量庞大，转动设备的维修工作量有一半以上是泵的维修，其中95％是离心泵，而离心泵的故障中，机械密封的故障最多。

根据平台1998年~2004年的不完全统计，离心泵故障37% 是机械密封故障，31%是轴承失效，32%是其他原因。

1.1 常见机封故障有以下几种1.1.1泵运行时密封泄漏1.1.2密封泄漏和压盖结冰1.1.3密封面稳定滴漏1.1.4泵运转时密封尖叫1.1.5密封面外缘或压盖外侧有碳粉积聚1.1.6密封面磨损严重，机封寿命短1.2 为了保证机泵长周期平稳运行，必须处理好机械密封的故障，做好故障原因分析。

分析过程一般遵循以下四个步骤1.2.1收集资料。

及时对故障设备现场情况询问、观察、检查和测试。

尽量做到实事求是、客观、完整。

1.2.2综合分析。

对所收集的资料归纳整理，抓住主要问题进行综合、分析、推理，根据一两个最符合实质的症状做出初步诊断。

1.2.3初步诊断。

根据故障现象的共性和特殊性进行分析、归纳，找出其间的联系和规律，得出故障原因。

1.2.4通过维修实践验证诊断。

注意做好记录，保存好损坏的密封元件；解体前、后认真地拆开密封箱检验和判断，不要急于拆卸造成不必要的元件损坏和人力浪费。

1.3 机械密封故障的原因大致有四种1.3.1机械密封本身质量有缺陷。

1.3.2泵本体有缺陷。

1.3.3机械密封选用不当。

1.3.4操作、使用、维护不当。

2、故障原因分析及对策下面分别从密封的机械损坏、热损坏、化学腐蚀、密封面磨损图像分析判断故障的原因及应对措施。

2.1 从机械损坏判断密封失效原因2.1.1动环断裂或开裂：原因是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。

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。

锅炉给水泵机械密封损坏分析报告及改造方案一、概述自2014年2月25日我公司锅炉点火以来，我公司P103、P102两台锅炉给水泵共计发生5次因机械密封损坏（见附图）后被迫停车事故（截止目前），严重影响我公司装置试车调试工作整体进度。

二、原因分析1.重泵厂配套的机械密封是平衡结构单端面的集装式机封，动环座与轴套连接选用2-M5螺钉连接，螺钉容易脱落及断裂，轴向动环组件定位不好，导致机械密封压缩量在运行中容易改变；同时静环与静环座采用销钉传动的方式，销钉与静环用胶粘牢，但在实际运行中销钉容易脱落，从而导致机械密封损坏。

2.给水泵非驱动端机封循环冷却水循环不起来，机械密封得不到有效冷却，从而导致机封温度过高损坏。

我机电仪设备室技术人员分析认为属于给水泵厂家设计有偏差所导致。

三、目前采取的措施及建议1.根据重庆水泵厂设计处提供的方案：拆除给水泵非驱动端第二级节流衬套。

目前P102、P103已按此方案改造完成，非驱动端机封冷却水循环正常。

2.针对屡次发生因集装式机械密封动环座与轴套连接螺钉及静环与静环座连接销钉脱落导致机械密封损坏事件，我机电仪设备室建议对此机械密封进行改造，彻底消除此隐患保证锅炉给水泵稳定运行。

机电仪保运部设备室2014年9月4日锅炉给水泵机械密封改造方案（泵型号：SDG440-160）机电仪保运部设备室2014年8月20日一、概述锅炉给水泵是我公司锅炉装置主要设备之一,其轴封是该设备的薄弱环节，轴封效果直接影响锅炉装置正常运行。

同时密封的泄漏对工人操作及环境亦有影响。

原机封现场运行情况：原装机械密封是平衡结构单端面的集装式机封，存在问题是动环座与轴套连接选用2-M5螺钉连接，螺钉容易脱落及断裂，轴向动环组件定位不好，导致机械密封压缩量在运行中容易改变；同时静环与静环座采用销钉传动的方式，销钉与静环用胶粘牢，但在实际运行中销钉容易脱落，并折断，从而导致机械密封静环与动环一同旋转，这样导致密封过早失效。

机械密封失效原因与故障分析（二）机械密封的故障及处理方法如下：一、机械密封的故障在零件上的表现1、密封端面的故障：磨损、热裂、变形、破损(尤其是非金属密封端面)。

2、弹簧的故障：松弛、断裂和腐蚀。

3、辅助密封圈的故障：装配性的故障有掉块、裂口、碰伤、卷边和扭曲；非装配性的故障有变形、硬化、破裂和变质。

机械密封故障在运行中表现为振动、发热、磨损，最终以介质泄漏的形式出现。

二、机械密封振动、发热的原因分析及处理1、动静环端而粗糙。

2、动静环与密封腔的间隙太小，由于振摆引起碰撞。

处理方法：增大密封腔内径或减小转动件外径，至少保证0.75mm的间隙。

3、密封断面耐腐蚀和耐温性能不良，摩擦副配对不当。

处理方法：更改动静环材料，使其耐温，耐腐蚀。

4、冷却不足或断面再安装时夹有颗粒杂质。

处理方法：增大冷却液管道管径或提高液压。

三、机械密封泄漏的原因分析及处理1、静压试验时泄漏①密封端面安装时被碰伤、变形、损坏。

②密封端面安装时，清理不净，夹有颗粒状杂质。

③密封端面由于定位螺钉松动或没有拧紧，压盖（静止型的静环组件为压板）没有压紧。

④机器、设备精度不够，使密封面没有完全贴合。

⑤动静环密封圈未被压紧或压缩量不够或损坏。

⑥动静环V形密封圈方向装反。

⑦如果是轴套漏，则是轴套密封圈装配时未被压紧或压缩量不够或损坏。

处理方法：应加强装配时的检查、清洗，严格按技术要求装配。

2、周期性或阵发性泄漏①转子组件轴向窜动量太大。

处理方法：调整推力轴承，使轴的窜动量不大于0.25mm。

②转子组件周期性振动。

处理方法：找出原因并予以消除。

③密封腔内压力经常大幅度变化。

处理方法：稳定工艺条件。

3 经常性泄漏①由于密封端面缺陷引起的经常性泄漏。

a、弹簧压缩量（机械密封压缩量）太小。

b、弹簧压缩量太大，石墨动环龟裂。

c、密封端面宽度太小，密封效果差。

处理方法：增大密封端面宽度，并相应增大弹簧作用力。

d、补偿密封环的浮动性能太差（密封圈太硬或久用硬化或压缩量太小，补偿密封环的间隙过小）。

锅炉泵机械密封的故障表现及应对措施锅炉泵机械密封是动力机械和流体机械装置中不可缺少的零件，对机械的安全性要有重要意义。

锅炉泵机械密封泄漏的原因多种多样，比如密封冲洗水的问题、装置本身存在的缺陷、填充介质对装置的腐蚀性、密封性能不足等。

只有做到全方位排除故障才能彻底解决机械的密封问题，保证锅炉泵机械的良好运转。

锅炉泵机械密封的故障表现生产过程中，锅炉泵机械密封泄露的原因有其本身的原因及外部原因，材料的选择以及安装方式和使用方式都会引起机械密封的失效，失效时的故障表现也各有差异，学会通过不同故障表现并做出正确及时的判断能够对实际生产提供强有力的支持。

1、静压实验时泄露机械密封装置在安装时由于员工不细心，经常会使密封端面被碰伤以至于变形和损坏，清理不够彻底，使得机械密封夹有颗粒状杂质，或者是由于定位螺钉的松动、压盖没有压紧以及机器设备精度不够高，使密封面之间没有完全贴合，都会造成机械密封失效，介质泄漏。

如果是轴套发生泄漏，原因可能是轴套密封圈装配时压缩量不够或未被压紧，也有可能是装置已经损坏。

2、周期性泄漏机械密封组成部件中转子组件的周期性转动以及轴向移动量过大都会在成机械密封的泄露，机械密封的密封面要受到一定的应力作用才能起到良好的密封作用。

要做到以上要求，机械密封的弹簧装置必须有一定的压缩量才能给端面一定的应力作用，使机械密封达到预期的密封效果。

同时为了保证应力处于适当范围，泵轴不能有较大的移动量，但是实际设计中往往出现不合理的因素，使得泵轴的移动量高于预期，这对机械密封的性能具有很大程度的不利影响。

3、机械密封经常性泄露由密封端面的损伤引起的经常性泄漏故障表现有机械密封石墨端面出现均匀环状沟纹、石墨断面处产生的环状深沟、石墨内部边缘的磨损、石墨环台阶被磨损、石墨外边援缺口、石墨环断裂、石墨环上出现腐蚀坑、硬质合金面裂痕以及灼伤等。

辅助密封圈引起的经常性泄漏故障表现有端面磨损、镶嵌环松脱等。

弹簧引起的泄漏包括转子振动、零件松动、介质问题以及机械密封辅助设置的损坏等。

泵用机械密封失效原因及改善措施作者：张永明来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第08期摘要：机械密封作为泵的主要轴封部件，其故障率很大程度上影响机泵运行的稳定性，分析机械密封失效原因并提出改善对策，对降低机械密封故障率意义重大。

关键词：机械密封；失效；改善对策1 机械密封原理简述机械密封的原理是通过弹性元件和介质压力实现密封副之间的严密贴合，设备运转时，随轴转动的动环和密封壳体相连的静环产生相对转动，使密封面间形成稳定的液膜，从而阻隔介质外漏，达到端面密封效果。

2 泵用机械密封失效原因分析2.1 设备异常运行2.1.1泵抽空泵启动前未彻底灌泵或介质气化导致泵腔内存在大量气体，启动后出口压力接近入口压力且伴随压力波动。

因为较多介质气在密封腔内，液膜没法在动静环之间正常建立，致使摩擦副端面干磨擦，造成密封磨损失效。

而介质没法快速带走磨擦产生的热量，产生的局部高温会破坏密封元件，如辅助密封圈受热变形、密封面产生热裂纹等。

2.1.2 泵气蚀发生气蚀时，泵内压力剧烈变动，振动明显变大，密封动环跟随转子轴向振荡，破坏密封液膜的稳定性，使摩擦副密封面磨损，在振动的同步作用下甚至造成静环破碎。

另外，介质里的硬颗粒物会伴随密封轴向振荡进入到密封面之间，使密封面磨损加剧。

2.1.3 频繁启停在启泵前，动静环处于紧密贴合状态，由于动静环之间的液膜需要到一定转速后才能形成，所以起泵过程中密封面不可避免的磨损，频繁启停会加速密封面磨损，大大降低机械密封使用寿命。

2.2 介质原因2.2.1 介质较脏介质中的硬颗粒物质，在运行时进入动静环密封面之间，造成密封面不正常磨损，在密封表面形成沟纹甚至沟槽；杂质结垢附着在密封端面上，破坏其平整度和光洁度被破坏，导致无法形成稳定液膜；杂质沉积在弹性元件里，使其无法正常轴向补偿，动静环密封面分离而泄漏。

2.2.2 介质腐蚀性在含有氟、氯、溴、碘等卤族元素的介质中，弹簧会发生应力腐蚀，长时间作用下会发生弹簧断裂[1]；在酸、碱性介质中，石墨环表面会产生腐蚀，使接触面变粗糙，無法形成液膜而失效泄漏；同样，在酸、碱性介质中，辅助密封圈也会被侵蚀，造成静密封点泄露。

探究水泵机械密封技术故障的原因分析及处理措施水泵机械密封技术故障的原因较为复杂，包括设计、材料、加工、安装和使用等方面的问题。

以下是对水泵机械密封技术故障的原因分析及处理措施的探究。

1. 设计问题：(1) 封座设计不合理：封座设计不合理会导致机械密封易产生泄漏。

处理措施：重新设计封座结构，增加密封性能。

(2) 密封件选用不当：选择不合适的密封件会导致密封失效和泄漏。

处理措施：根据实际工况选择适合的密封材料。

2. 材料问题：(1) 密封材料不耐腐蚀：介质腐蚀性较强时，密封材料容易受到侵蚀而导致泄漏。

处理措施：选用耐腐蚀的密封材料。

(2) 密封材料磨损：长时间使用会导致密封材料磨损，减少密封性能。

处理措施：定期更换密封材料。

3. 加工问题：(1) 密封面粗糙度不合理：密封面粗糙度不合理会导致密封失效和泄漏。

处理措施：加工密封面时控制好粗糙度。

(2) 密封面偏心或不平行：密封面偏心或不平行会导致机械密封失效。

处理措施：加工和安装时要保证密封面偏心度和平行度。

4. 安装问题：(1) 安装不紧固：安装不紧固会导致泄漏。

处理措施：安装时要确保紧固螺栓力度适当。

(2) 安装不合理：安装不合理会导致机械密封受力不均匀，从而失效。

处理措施：按照安装要求进行安装，确保密封受力均匀。

5. 使用问题：(1) 运行条件恶劣：恶劣的运行条件会导致机械密封故障。

处理措施：改善运行条件或加强润滑等维护措施。

(2) 温度升高或降低：温度过高或过低会影响机械密封的工作性能。

处理措施：根据实际工况选择适应的机械密封。