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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。
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改机械密封失效分析与故障分析(2021年)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes机械密封失效分析与故障分析(2021年)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）应力腐蚀破裂金属焊接波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下，往往会发生断裂，由于弹簧的突然断裂而使密封失效，一般采用加大弹簧丝径加以解决。
（5）缝隙腐蚀动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间，O形环与轴套之间，由于间隙内外介质浓度之差而导致缝隙腐蚀，此外陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀，一般在轴套表面喷涂陶瓷，镶环处表面涂以黏结剂以减轻缝隙腐蚀。
（6）电化学腐蚀异种金属在介质中往往引起电化学腐蚀，它使镶环松动，影响密封，一般亦采取在镶接处涂黏结剂的办法予以克服。
2.热损失效（1）热裂如密封面处于干摩擦、冷却突然中断、杂质进入密封面、抽空等，会导致环表面出现径向裂纹，从而使对偶环急剧磨损，密封面泄漏迅速增加。
碳化钨环热裂现象较常见。
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【机械密封失效论文】浅谈机械密封失效原因与改进
措施
浅谈机械密封失效原因与改进措施
浅谈机械密封失效原因与改进措施
摘要：立式搅拌釜因原机械密封使用寿命较短，设备故障停车频率较高，对生产有较大影响。
故对密封失效的原因进行了分析，针对主要影响因素进行改进，对提高动设备的检修效率与设备可靠性有很大的帮助。
关键词：密封失效设备故障改进分析
立式搅拌釜aR301是硅油聚合物装置流程中的主要设备，常见故障为机械密封失效导致的泄漏。
一旦出现严重故障，就要进行釜内物料排空、清洗、降温、搅拌设备解体，对机械密封修复或更换、再组装、升温、试车等复杂的检修工程，检修时间很长，因此解决机械密封失效问题以方便检修至关重要。
一、原装机械密封结构在增量改造后的失效分析
1.原装机械密封结构
原设备该设计采用Φ180mm双端面非平衡型多弹簧机械密封，无轴套直接安装在轴上。
轴上开冷却槽，槽内焊接了一只长200mm，壁厚10mm的冷却夹套，夹套上开孔使冷却液进入轴的槽内，对机械密封进行冷却。
密封腔体上开有两个冲洗冷却孔，冲洗液下进上出。
此。
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。
机械设备密封失效的原因分析及安装方法机械密封在各种机械设备中应用广泛，不仅能够保证设备在使用过程中增强性能，使机械设备维持正常的运行状态，亦能延长设备的使用年限，针对这一点，文章重点分析了油田机械设备密封失效的原因分析及安装方法。
标签：机械密封;失效;原因分析;安装方法一、机械密封失效的原因1、机械密封内部相关橡胶密封圈出现老化，因橡胶圈老化而造成机械密封失效是最常见的现象，对于这种情况只要更换新机封即可解决，2、没有按照机械密封使用的技术要求予以使用，有些设备上的工况完全不符合机械密封使用条件，若强行使用的话，就可能出现密封失效问题，3、没有按照设备使用操作规范进行操作，机械设备在使用过程中，很多设备的操作规范上都要求停止运行前要先进行冲洗，如果没有冲洗设备停止时间较长后料浆会将机封的弹簧结死，使机封失去自动调节功能。
4、机封本身质量存在问题，大部分有问题的机封均是由于机封内部水封（油封）与机封轴套装配间隙较大，当水压、油压大或设备启动时就出现滴漏现象，还有一部分则可能是不规范运输，或使用不当造成密封面的损坏，5、安装不正确造成泄漏，在安装过程中，没有认真检查备品备件的型号、尺寸，安装后出现尺寸差异造成泄漏;有些则是不按操作规范安装、野蛮安装造成密封面刻花（破损）从而影响安装质量造成的泄漏，6、橡胶密封圈失效。
油田设备设备机械密封所用辅助密封圈基本上是聚四氟乙烯O型圈，长时间处在污水和药剂介质环境中，橡胶弹性和强度降低，且易发生膨胀、溶解而与金属粘连，在轴颈的矩形槽中O型截面变成矩形截面，整只密封圈外径变小，形成泄漏间隙从而产生泄漏，另外，在装配时出现扭转扭曲，在使用过程中受到冲击振动，均可能导致使橡胶圈局部挤伤甚至断裂失效。
当工作中的输送介质处于金属与金属或金属与非金属表面之间狭窄的缝隙时，由于介质长期滞留在缝隙内而产生的一种局部腐蚀，它会使缝隙内金属的腐蚀加速，比如机械密封弹簧座与轴之间、补偿环辅助密封圈与轴之间出现的沟槽或蚀点，动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间、O形环与轴套之间、陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀，从而产生泄漏。
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。
机械密封失效分析与故障分析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)晶间腐蚀碳化鸨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，不锈钢应开展固溶处理。
(4)应力腐蚀破裂金属焊接波纹管、弹簧等在应力与介质腐蚀的共同作用下，往往会发生断裂，由于弹簧的突然断裂而使密封失效，一般采用加大弹簧丝径加以解决。
(5)缝隙腐蚀动环的内孔与轴套表面之间、螺钉与螺孔之间，O形环与轴套之间，由于间隙内外介质浓度之差而导致缝隙腐蚀，此外陶瓷镶环与金属环座间也会发生缝隙腐蚀，一般在轴套表面喷涂陶瓷，镶环处表面涂以黏结剂以减轻缝隙腐蚀。
(6)电化学腐蚀异种金属在介质中往往引起电化学腐蚀，它使镶环松动，影响密封，一般亦采取在镶接处涂黏结剂的方法予以克服。
2热损失效(1)热裂如密封面处于干摩擦、冷却突然中断、杂质进入密封面、抽空等，会导致环表面出现径向裂纹，从而使对偶环急剧磨损，密封面泄漏迅速增加。
碳化鸨环热裂现象较常见。
(2)发泡、炭化使用中如石墨环超过许用温度，则其表面会析出树脂，摩擦面附近树脂会发生炭化，当有黏结剂时，又会发泡软化，使密封面泄漏量增加，密封失效。
(3)老化、龟裂、溶胀橡胶超过许用温度继续使用，将迅速老化、龟裂、变硬失弹。
如是有机介质则溶胀失弹，这些均导致密封失效。
凡因热损引起密封失效，关键在于尽量降低摩擦热，改善散热，使密封面处不发生温度剧变。
3、磨损失效摩擦副若用材耐磨性差、摩擦因数大、端面比压(包括弹簧比压)过大、密封面进入固体颗粒等均会使密封面磨损过快而引起密封失效。
机械密封的故障分析及维护方法摘要：由于机械密封有着工作可靠、泄漏量少、使用寿命长、适用范围广等优点，故在工业中获得了广泛的应用。
此外，机械密封在许多高压、高温、高速、易燃、易爆和腐蚀性介质等工况下也取得了较好的使用效果。
因此，为使设备能在高效率下安全可靠的长时间、连续运转，必须有效分析机械密封的故障原因及掌握合理的维修方法。
本文主要将机械密封的常见故障原因进行分析及常用维护方法简单介绍。
关键词：机械密封，故障分析，维护方法机械密封是一种依靠弹性元件对静、动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达到密封的轴向端面密封装置。
机械密封具有密封性好、性能稳定、泄漏量少、摩擦功耗低和对轴磨损小等优点，能满足多种工况的要求。
现代转动设备的密封大多由原来的填料密封改为机械密封，然而机械密封失效会影响设备正常运转，严重时还会造成重大事故。
为此，分析机械密封失效原因，采取相应的解决措施，对保证设备正常运转具有重要意义。
一、机械密封损坏故障类型及原因分析机械密封常遇到的损坏形式可分为：腐蚀损坏、机械损坏、热磨损坏、液固颗粒串入4种基本类型。
1.腐蚀损坏因腐蚀引起机械密封失效的情况不多，但常见的主要有：表面腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀、电化学腐蚀等。
机械密封件会因腐蚀介质的侵蚀出现表面腐蚀的穿透或者区域性的点蚀，进而对密封或者O型环、轴套等造成损坏。
在生产运行过程中，缺氧条件下新氧化膜很难生成，使电偶腐蚀加剧，造成表面均匀腐蚀，并破坏了动静密封面。
腐蚀损坏是逐渐出现泄漏，并发出摩擦声响。
2.机械损坏机械性损坏主要出现在机械密封的金属密封环，容易出现机械应力破裂，主要因为材料在加工制造过程中，有本体应力的存在。
若系统工艺配合不好，因旋转离心力、摩擦热应力等导致表面温度升高，应力机械破裂加快，造成密封环端面剧烈摩擦，直至密封环破裂。
密封环裂纹一般是径向发散型的，可能是一条或多条。
当裂缝沟通了整个密封面时，泄漏面就进而增大。
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）。
