機(jī)械密封的密封失效原因分析.doc

機(jī)械密封的密封失效原因分析泵用機(jī)械密封種類繁多，型號(hào)各異，但泄漏點(diǎn)主要有五處：（l）軸套與軸間的密封； （2）動(dòng)環(huán)與軸套間的密封； （3）動(dòng)、靜環(huán)間密封； （4）對(duì)靜環(huán)與靜環(huán)座間的密封； （5）密封端蓋與泵體間的密封。 1安裝靜試時(shí)泄漏機(jī)械密封安裝調(diào)試好后，一般要進(jìn)行靜試，觀察泄漏量。如泄漏量較小，多為動(dòng)環(huán)或靜環(huán)密封圈存在問題；泄漏量較大時(shí)，則表明動(dòng)、靜環(huán)摩擦副間存在問題。在初步觀察泄漏量、判斷泄漏部位的基礎(chǔ)上，再手動(dòng)盤車觀察，若泄漏量無明顯變化則靜、動(dòng)環(huán)密封圈有問題；如盤車時(shí)泄漏量有明顯變化則可斷定是動(dòng)、靜環(huán)摩擦副存在問題；如泄漏介質(zhì)沿軸向噴射，則動(dòng)環(huán)密封圈存在問題居多，泄漏介質(zhì)向四周噴射或從水冷卻孔中漏出，則多為靜環(huán)密封圈失效。此外，泄漏通道也可同時(shí)存在，但一般有主次區(qū)別，只要觀察細(xì)致，熟悉結(jié)構(gòu)，一定能正確判斷。2試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的泄漏。泵用機(jī)械密封經(jīng)過靜試后，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，會(huì)抑制介質(zhì)的泄漏。因此，試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)機(jī)械密封泄漏在排除軸間及端蓋密封失效后，基本上都是由于動(dòng)、靜環(huán)摩擦副受破壞所致。引起摩擦副密封失效的因素主要有： （l）操作中，因抽空、氣蝕、憋壓等異?，F(xiàn)象，引起較大的軸向力，使動(dòng)、靜環(huán)接觸面分離； （2）對(duì)安裝機(jī)械密封時(shí)壓縮量過大，導(dǎo)致摩擦副端面嚴(yán)重磨損、擦傷； （3）動(dòng)環(huán)密封圈過緊，彈簧無法調(diào)整動(dòng)環(huán)的軸向浮動(dòng)量； （4）靜環(huán)密封圈過松，當(dāng)動(dòng)環(huán)軸向浮動(dòng)時(shí)，靜環(huán)脫離靜環(huán)座； （5）工作介質(zhì)中有顆粒狀物質(zhì)，運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)人摩擦副，探傷動(dòng)、靜環(huán)密封端面； （6）設(shè)計(jì)選型有誤，密封端面比壓偏低或密封材質(zhì)冷縮性較大等。上述現(xiàn)象在試運(yùn)轉(zhuǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)，有時(shí)可以通過適當(dāng)調(diào)整靜環(huán)座等予以消除，但多數(shù)需要重新拆裝，更換密封。由于兩密封端面失去潤滑膜而造成的失效： a）因端面密封載荷的存在，在密封腔缺乏液體時(shí)啟動(dòng)泵而發(fā)生干摩擦；b）介質(zhì)的低于飽和蒸汽壓力，使得端面液膜發(fā)生閃蒸，喪失潤滑； c）如介質(zhì)為易揮發(fā)性產(chǎn)品，在機(jī)械密封冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢或阻塞時(shí)，由于端面摩擦及旋轉(zhuǎn)元件攪拌液體產(chǎn)生熱量而使介質(zhì)的飽和蒸汽壓上升，也造成介質(zhì)壓力低于其飽和蒸汽壓的狀況。 由于腐蝕而引起的機(jī)械密封失效： a）密封面點(diǎn)蝕，甚至穿透。 b）由于碳化鎢環(huán)與不銹鋼座等焊接，使用中不銹鋼座易產(chǎn)生晶間腐蝕； c）焊接金屬波紋管、彈簧等在應(yīng)力與介質(zhì)腐蝕的共同作用下易發(fā)生破裂。 由于高溫效應(yīng)而產(chǎn)生的機(jī)械密封失效： a）熱裂是高溫油泵，如油渣泵、回?zé)捰捅?、常減壓塔底泵等最常見的失效現(xiàn)象。在密封面處由于干摩擦、冷卻水突然中斷，雜質(zhì)進(jìn)入密封面、抽空等情況下，都會(huì)導(dǎo)致環(huán)面出現(xiàn)徑向裂紋； b）石墨炭化是使用碳石墨環(huán)時(shí)密封失效的主要原因之一。由于在使用中，如果石墨環(huán)一旦超過許用溫度（一般在-105250）時(shí)，其表面會(huì)析出樹脂，摩擦面附近樹脂會(huì)發(fā)生炭化，當(dāng)有粘結(jié)劑時(shí)，會(huì)發(fā)泡軟化，使密封面泄漏增加，密封失效； c）輔助密封件（如氟橡膠、乙丙橡膠、全橡膠）在超過許用溫度后，將會(huì)迅速老化、龜裂、變硬失彈。現(xiàn)在所使用的柔性石墨耐高溫、耐腐蝕性較好，但其回彈性差。而且易脆裂，安裝時(shí)容易損壞。 由于密封端面的磨損而造成的密封失效： a）摩擦副所用的材料耐磨性差、摩擦系數(shù)大、端面比壓（包括彈簧比壓）過大等,都會(huì)縮短機(jī)械密封的使用壽命。對(duì)常用的材料，按耐磨性排列的次序?yàn)椋禾蓟杼际?、硬質(zhì)合金碳石墨、陶瓷碳石墨、噴涂陶瓷碳石墨、氮化硅陶瓷碳石墨、高速鋼碳石墨、堆焊硬質(zhì)合金碳石墨。 b）對(duì)于含有固體顆粒介質(zhì)，密封面進(jìn)入固體顆粒是導(dǎo)致使密封失效的主要原因。固體顆粒進(jìn)入摩擦副端面起研磨劑作用，使密封發(fā)生劇烈磨損而失效。密封面合理的間隙，以及機(jī)械密封的平衡程度，還有密封端面液膜的閃蒸等都是造成端面打開而使固體顆粒進(jìn)入的主要原因。 c）機(jī)械密封的平衡程度也影響著密封的磨損。一般情況下，平衡程度=75%左右最適宜。0，b0。a、b中較大者為橢圓長半軸長，較短者為短半軸長（橢圓有兩條對(duì)稱軸，對(duì)稱軸被橢圓所截，有兩條線段，它們分別叫橢圓的長半軸和短半軸）當(dāng)ab時(shí)，焦點(diǎn)在x軸上，焦距為2*(a2-b2)0.5，準(zhǔn)線方程是x=a2/c和x=-a2/c 橢圓的面積是ab。橢圓可以看作圓在某方向上的拉伸，它的參數(shù)方程是：x=acos ， y=bsin橢圓的面積公式 S=(圓周率)ab(其中a,b分別是橢圓的長半軸,短半軸的長). 或S=(圓周率)AB/4(其中A,B分別是橢圓的長軸,短軸的長).橢圓的周長公式橢圓周長沒有公式，有積分式或無限項(xiàng)展開式。 橢圓周長(L)的精確計(jì)算要用到積分或無窮級(jí)數(shù)的求和。如 L = 4a * sqrt(1-esint)的(0 - pi/2)積分, 其中a為橢圓長軸,e為離心率橢圓的離心率公式e=c/a橢圓的準(zhǔn)線方程x=+-a2/C橢圓焦半徑公式橢圓過右焦點(diǎn)的半徑r=a-ex 過左焦點(diǎn)的半徑r=a+ex三種圓錐曲線的統(tǒng)一的極坐標(biāo)方程 橢圓，雙曲線，拋物線可以統(tǒng)一定義為：與一個(gè)定點(diǎn)(焦點(diǎn))的距離和一條定直線(準(zhǔn)線)的距離的比等于常數(shù)e的點(diǎn)的軌跡以橢圓的左焦點(diǎn)(雙曲線的右焦點(diǎn)或拋物線的焦點(diǎn))F為極點(diǎn)，過點(diǎn)F作相應(yīng)準(zhǔn)線的垂線，垂足為K，F(xiàn)K的反向延長線為極軸建立極坐標(biāo)系 橢圓，雙曲線，拋物線統(tǒng)一的極坐標(biāo)方程為： 其中p是定點(diǎn)到定直線的距離，p0 當(dāng)0e1時(shí)，方程表示雙曲線；若0，方程只表示雙曲線右支，如果允許 0時(shí)開口向上 a 0 （一）橢圓周長計(jì)算公式 橢圓周長公式：L=2b+4(a-b) 橢圓周長定理：橢圓的周長等于該橢圓短半軸長為半徑的圓周長（2b）加上四倍的該橢圓長半軸長（a）與短半軸長（b）的差。 （二）橢圓面積計(jì)算公式 橢圓面積公式： S=ab 橢圓面積定理：橢圓的面積等于圓周率（）乘該橢圓長半軸長（a）與短半軸長（b）的乘積。 以上橢圓周長、面積公式中雖然沒有出現(xiàn)橢圓周率T，但這兩個(gè)公式都是通過橢圓周率T推導(dǎo)演變而來。常數(shù)為體，公式為用。 橢圓形物體 體積計(jì)算公式橢圓 的 長半徑*短半徑*PAI*高 三角函數(shù)： 兩角和公式 sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB sin(A-B)=sinAcosB-sinBcosA cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB cos(A-B)=cosAcosB+sinAsinB tan(A+B)=(tanA+tanB)/(1-tanAtanB) tan(A-B)=(tanA-tanB)/(1+tanAtanB) ctg(A+B)=(ctgActgB-1)/(ctgB+ctgA) ctg(A-B)=(ctgActgB+1)/(ctgB-ctgA) 倍角公式 tan2A=2tanA/(1-tan2A) ctg2A=(ctg2A-1)/2ctga cos2a=cos2a-sin2a=2cos2a-1=1-2sin2a 半角公式 sin(A/2)=(1-cosA)/2) sin(A/2)=-(1-cosA)/2) cos(A/2)=(1+cosA)/2) cos(A/2)=-(1+cosA)/2) tan(A/2)=(1-cosA)/(1+cosA) tan(A/2)=-(1-cosA)/(1+cosA) ctg(A/2)=(1+cosA)/(1-cosA) ctg(A/2)=-(1+cosA)/(1-cosA) 和差化積 2sinAcosB=sin(A+B)+sin(A-B) 2cosAsinB=sin(A+B)-sin(A-B) 2cosAcosB=cos(A+B)-sin(A-B) -2sinAsinB=cos(A+B)-cos(A-B) sinA+sinB=2sin(A+B)/2)cos(A-B)/2 cosA+cosB=2cos(A+B)/2)sin(A-B)/2) tanA+tanB=sin(A+B)/cosAcosB tanA-tanB=sin(A-B)/cosAcosB ctgA+ctgB=sin(A+B)/sinAsinB -ctgA+ctgBsin(A+B)/sinAsinB 某些數(shù)列前n項(xiàng)和 1+2+3+4+5+6+7+8+9+n=n(n+1)/2 1+3+5+7+9+11+13+15+(2n-1)=n2 2+4+6+8+10+12+14+(2n)=n(n+1) 12+22+32+42+52+62+72+82+n2=n(n+1)(2n+1)/6 13+23+33+43+53+63+n3=n2(n+1)2/4 1*2+2*3+3*4+4*5+5*6+6*7+n(n+1)=n(n+1)(n+2)/3 正弦定理 a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R 注： 其中 R 表示三角形的外接圓半徑 余弦定理 b2=a2+c2-2accosB 注：角B是邊a和邊c的夾角公式分類 公式表達(dá)式 乘法與因式分a2-b2=(a+b)(a-b) a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2) a3-b3=(a-b(a2+ab+b2)三角不等式 |a+b|a|+|b| |a-b|a|+|b| |a|b-bab |a-b|a|-|b| -|a|a|a| 一元二次方程的解 -b+(b2-4ac)/2a-b-(b2-4ac)/2a 根與系數(shù)的關(guān)系 x1+x2=-b/a x1*x2=c/a 注：韋達(dá)定理某些數(shù)列前n項(xiàng)和1+2+3+4+5+6+7+8+9+n=n(n+1)/2 1+3+5+7+9+11+13+15+(2n-1)=n2 2+4+6+8+10+12+14+(2n)=n(n+1) 12+22+32+42+52+62+72+82+n2=n(n+1)(2n+1)/6 13+23+33+43+53+63+n3=n2(n+1)2/4 1*2+2*3+3*4+4*5+5*6+6*7+n(n+1)=n(n+1)(n+2)/3 正弦定理a/sina=b/sinb=c/sinc=2r 注： 其中 r 表示三角形的外接圓半徑余弦定理b2=a2+c2-2accosb 注：角b是邊a和邊c的夾角圓的標(biāo)準(zhǔn)方程(x-a)2+(y-b)2=r2 注：（a,b）是圓心坐標(biāo) 圓的一般方程x2+y2+dx+ey+f=0 注：d2+e2-4f0 拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程 y2=2px y2=-2px x2=2py x2=-2py 直棱柱側(cè)面積s=c*h 斜棱柱側(cè)面積 s=c*h 正棱錐側(cè)面積s=1/2c*h 正棱臺(tái)側(cè)面積s=1/2(c+c)h 圓