机械密封

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机械密封范文第1篇

论文摘要：目前机械密封在泵类产品中的应用非常广泛，其应用前景也将更加广阔。本文笔者结合工作实际，浅谈一下水泵的机械密封问题。

目前机械密封在泵类产品中的应用非常广泛，而随着产品技术水平的提高和节约能源的要求，机械密封的应用前景将更加广泛。机械密封亦称端面密封,其有一对垂直于旋转轴线的端面,该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下,依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合,并相对滑动,从而防止流体泄漏。大庆石油化工总厂万隆物业公司光明锅炉使用的循环泵，型号为200LGY75A，流量275m3/h，工作压力0.4MP，工作温度为95，介质为清水，密封为机械密封的水泵，本文笔者结合工作实际，浅谈一下水泵的密封问题。

1水泵机械密封的渗漏现象及原因

1.1由于压力产生的渗漏

1.1.1真空状态运行造成的机械密封渗漏

泵在起动、停机过程中,由于泵进口堵塞,抽送介质中含有气体等原因,有可能使密封腔出现负压,密封腔内若是负压,会引起密封端面干摩擦,内装式机械密封会产生漏气(水)现象,真空密封与正压密封的不同点在于密封对象的方向性差异,而且机械密封也有其某一方向的适应性。

对策:采用双端面机械密封,这样有助于改善条件,提高密封性能。

1.1.2高压和压力波造成的机械密封渗漏

由于弹簧比压力及总比压设计过大和密封腔内压力超过3MPa时,会使密封端面比压过大,液膜难以形成,密封端面磨损严重,发热量增多,造成密封面热变形。

对策:在装配机封时,弹簧压缩量一定要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,高压条件下的机械密封应采取措施。为使端面受力合理,尽量减小变形,可采用硬质合金、陶瓷等耐压强度高的材料,并加强冷却的措施,选用可靠的传动方式,如键、销等。

1.2周期性渗漏

1.2.1转子周期性振动。原因是定子与上、下端盖未对中或叶轮和主轴不平衡,汽蚀或轴承损坏(磨损),这种情况会缩短密封寿命和产生渗漏。

对策:可根据维修标准来纠正上述问题。

1.2.2泵转子轴向窜动量大,辅助密封与轴的过盈量大,动环不能在轴上灵活移动。在泵翻转,动、静环磨损后,得不到补偿位移。

对策:在装配机械密封时,轴的轴向窜动量应小于0.1mm,辅助密封与轴的过盈量应适中,在保证径向密封的同时,动环装配后保证能在轴上灵活移动(把动环压向弹簧能自由地弹回来)。

1.2.3密封面油量不足引起干摩擦或拉毛密封端面。

对策:油室腔内油面高度应加到高于动、静环密封面。

1.3.因其他问题引起的机械密封渗漏

1.3.1安装动环密封圈的轴(或轴套)端面及安装静环密封圈的密封压盖(或壳体)的端面应倒角并修光,以免装配时碰伤动静环密封圈。

1.3.2弹簧压缩量一定要按规定进行,不允许有过大或过小的现象,误差±2mm,压缩量过大增加端面比压,摩擦热量过多,造成密封面热变形和加速端面磨损,压缩量过小动静环端面比压不足,则不能密封。

2影响机械密封效果的因素

2.1影响密封效果的外部因素分析

2.1.1机械加工精度不够

机械加工精度不够，原因有很多，有的是机械密封本身的加工精度不够，这方面的原因容易引起人们的注意，也容易找到。但有时是泵其它部件的加工精度不够，这方面的原因，不容易引起人们的注意。例如：泵轴、轴套、泵体、密封腔体的加大精度不够等原因。这些原因的存在对机械密封的密封效果是非常不利的。

2.1.2振动偏大

机械密封振动偏大，最终导致失去密封效果。但机械密封振动偏大的原因往往不是机械密封本身的原因，泵的其它零部件是产生振动的根源，如泵轴设计不合理、加工的原因、轴承精度不够、联轴器的平行度差、径向力大等原因。

2.1.3泵轴的轴向窜量大

机械密封的密封面要有一定的比压，这样才能起到密封作用，这就要求机械密封的弹簧要有一定的压缩量，给密封端面一个推力，旋转起来使密封面产生密封所要求的比压。为了保证这一个比压，机械密封要求泵轴不能有太大的窜量，一般要保证在0.5mm以内。

2.1.4轴向力偏大

机械密封在使用过程中是不能够承受轴向力的，若存在轴向力，对机械密封的影响是严重的。有时由于泵的轴向力平衡机构设计的不合理及制造、安装、使用等方面的原因，造成轴向力没有被平衡掉。机械密封承受一个轴向力，运转时密封压盖温度将偏高，对于聚丙烯类的介质，在高温下会被熔融，因此泵启动后很快就失去密封效果，泵静止时则密封端面出现间断的喷漏现象。

2.1.5没有辅助冲洗系统或辅助冲洗系统设置不合理

机械密封的辅助冲洗系统是非常重要的，它可以有效地保护密封面，起到冷却、、冲走杂物等作用。有时设计员没有合理地配置辅助冲洗系统，达不到密封效果；有时虽然设计人员设计了辅助系统，但由于冲洗液中有杂质，冲洗液的流量、压力不够，冲洗口位置设计不合理等原因，也同样达不到密封效果。

2.2应采取的措施

2.2.1消除泵振动的措施

a.泵产品在设计过程中，要充分分析振动的来源，以消除振动源;b.泵产品的制造装配过程中，严格按标准和操作规程去执行，消除振动源;c.泵、电机、底座、现场管路等辅助设备在现场安装时，要严格把关，消除振动源;d.现场生产、操作、维修、调节时，严格把关，消除振动源。

2.2消除泵轴窜量大的措施

比较理想的设计方案有两个：一个是平衡盘加轴向止推轴承，由平衡盘平衡轴向力，由轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位；另一个是平衡鼓加轴向止推轴承，由平衡鼓平衡掉大部分轴向力，剩余的轴向力由止推轴承承担，同时轴向止推轴承对泵轴进行轴向限位。

2.3消除泵轴挠度偏大的措施：减少两端轴承之间的距离；增加泵轴的直径；提高泵轴材料的等级；泵轴设计完成后，对泵轴的挠度要进行校核检验计算。

3结束语

在设计泵用机械密封时，不仅要考虑机械密封本身的影响因素，而且要考虑机械密封外部的各种影响因素。在实际工作中要注意以下几个问题：

3.1、分析机械密封的质量事故的原因时，要充分考虑到泵的其它零部件对机械密封运行的影响，采取措施不断提高机械密封的效果。

3.2、对重要泵产品的机械密封，要增加保护措施，提高密封质量，减少密封质量事故。

3.3、在泵产品的设计过程中要充分考虑到泵其它零部件以及现场其它设备对机械密封的使用效果的影响，为机械密封创造一个良好的外部条件。

3.4、增加对机械密封辅助系统的重要作用的认识，尽可能配备完善的机械密封辅助系统，以提高密封效果。

参考文献

[1]牟介刚《水泵的设计与研究》1999(1)：9～131

[2]戴明俊严统迅《水泵机械密封常见渗漏现象及对策》

机械密封范文第2篇

【摘要】机械密封经常出现故障，其损坏形式可分为腐蚀损坏、热损坏和机械损坏三种，其腐蚀形态也存在多样性的特点。

【关键词】机械密封腐蚀防护

机械密封出现故障的机会较多，比例较大，常见的损坏形式可分为腐蚀损坏、热损坏和机械损坏三种，由于机械密封特殊的结构形式和千差万别的工作环境，其腐蚀形态也存在多样性的特点。

1金属环腐蚀

(1)表面均匀腐蚀。如果金属环表面接触腐蚀介质，而金属本身又不耐腐蚀，就会产生表面腐蚀，其现象是泄漏、早期磨损、破坏、发声等。金属表面均匀腐蚀有成膜和无膜两种形态，无膜的金属腐蚀很危险，腐蚀过程以一定的速度进行，这主要是选材错误造成的。成膜的腐蚀，其钝化膜通常具有保护作用的特性，但金属密封环所用材料，如不锈钢、钴、铬合金等其表面的钝化膜在端面摩擦中破坏，在缺氧条件下新膜很难生成，使电偶腐蚀加剧。

(2)应力腐蚀破裂。金属在腐蚀和拉应力的同时作用下，首先在薄弱区产生裂缝，进而向纵深发展，产生破裂，称为应力腐蚀破裂。选用堆焊硬质合金及铸铁、碳化钨、碳化钛等密封环，容易出现应力腐蚀破裂。密封环裂纹一般是径向发散型的，可以是一条或多条。这些裂缝沟通了整个密封端面，加速了端面的磨损，使泄漏量增加。

根据断裂力学的观念，材料内部原始裂纹尖端的应力场强因子K1=yσ1a(y—系数)。在开始时由于应力σ1小于临界应力σc，a小于临界裂纹σc，所以腐蚀作用时，由于原始裂纹a的腐蚀扩展，导致K1的增大。当经过一段时间后a=σc及K1=K1c时，断裂就发生了，只有当原始裂纹a足够小，以致于K1＜K1c(应力腐蚀破裂)时，材料不会发生应力腐蚀破裂。①应力的存在。如果堆焊或加工中，残余应力、旋转离心力、摩擦热应力，引起金属环应力σ1大于a2c，应力破坏就很难避免。②材料。金属密封环材料强度、硬度指标越高，K1c越低，材料内气孔、夹渣、裂纹越多越长，越易发生应力腐蚀破裂。一般K1(应力腐蚀破裂)=(1/2-1/5)K1c，且随材料强度级别的提高，K1(应力腐蚀破裂)/K1c的比值下降。③磨损。构件表面越光，应力腐蚀破裂敏感性越低。端面磨损使金属表面钝化膜破坏，光洁度降低，促使应力腐蚀破裂的发生。④介质。应力腐蚀破裂，只发生于一些特定的“材料—环境”体系。例如“奥氏体不锈钢—cl”、“碳钢—NO3”。⑤温度。温度越高，氢扩散越快，应力腐蚀破裂加快。密封环端面剧烈摩擦，如果端面比压过大，表面光洁度低，冷却不够，表面不好，摩擦热则加速应力腐蚀破裂的进行。

2非金属环腐蚀

(1)石墨环的腐蚀用树脂浸渍的不透性石墨环，它的腐蚀有三个原因：一是当端面过热，温度＞180℃时，浸渍的树脂要析离石墨环，使环耐磨性下降；二是浸渍的树脂若选择不当，就会在介质中发生化学变化，也使耐磨性下降；三是树脂浸渍深度不够，当磨去浸渍层后，耐磨性下降。所以密封冷却系统的建立，选择耐蚀的浸渍树脂，采用高压浸渍，增加浸渍深度是非常必要的。

(2)石墨环的氧化在氧化性的介质中，端面在干摩擦或冷却不良时，产生350-400℃的温度能使石墨环与氧发生反应，产生CO2气体，可使端面变粗糙，甚至破裂。非金属环在化学介质和应力的同时作用下，也会破裂。

(3)聚四氟乙烯(F4)密封环的腐蚀。F4填充如玻璃纤维、石墨粉、金属粉等以提高其耐温性、耐磨性。填充F4环的腐蚀主要是指填充物的选择性腐蚀、溶出或变质破坏。例如在氢氟酸中，玻璃纤维分子热腐蚀，所以填充何物应视具体情况而定。

3辅助密封圈及其接触部位的腐蚀

(1)辅助密封圈的腐蚀橡胶种类不同，其耐蚀性亦不同。由于橡胶的腐蚀、老化，其失效的橡胶遭腐蚀后表面变粗糙且失去弹性，容易断裂。橡胶耐油性因品种而异，不耐油的橡胶易胀大、摩擦力增大，浮动性不好，使密封失效。橡胶与F4耐温性差，硅橡胶耐温性最好，可在200℃使用。

(2)与辅助密封圈接触部位的腐蚀机械密封动环、轴套、静环、静环座，与橡胶或F4辅助密封圈接触处没有大的相对运动，该处液相对静止易形成死角，给与之接触的金属轴套、动环、静环座及密封体等造成了特种腐蚀，主要有缝隙腐蚀、摩振腐蚀、接触腐蚀，三种腐蚀同时存在，交替进行，所以腐蚀面较宽、较深。观察其表面深度在1-1.5倍密封圈直径，蚀度不小于0.01mm时，密封泄漏就严重了。

4防护方法

(1)选材。环境不同，选材不同，既要照顾选材的一致性，又要照顾环境腐蚀差异；温度、浓度、压力不同，选材不同；同一介质温度，浓度、压力不同，腐蚀情况各异，要对腐蚀性有所了解，酌情选材；腐蚀形式不同，选材不同。

机械密封范文第3篇

常用的冶金工业泵用机械密封的腐蚀，按腐蚀的过程分为化学腐蚀和电化学腐蚀;按金属腐蚀破坏的形态和腐蚀区域分布来分，主要有全面腐蚀和局部腐蚀。

1．1化学腐蚀与电化学腐蚀

化学腐蚀是由于金属与腐蚀性介质发生化学作用而产生的破坏，从而引起金属化学腐蚀的介质不能导电，进而在腐蚀过程中无电流发生。冶金工业泵用机械密封的化学腐蚀主要体现在密封元件非电解质溶液中的腐蚀。电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生电化学作用而引起的破坏，在腐蚀过程中有电流产生，引发电化学腐蚀的介质都能导电。电化学腐蚀与化学腐蚀的不同点在于腐蚀过程有电流产生。电化学腐蚀一般可分为大气腐蚀、在电解质溶液中的腐蚀和土壤腐蚀三种情况。电解质溶液腐蚀是化工用泵机械密封腐蚀的主要腐蚀形式。

1．2全面腐蚀和局部腐蚀

全面腐蚀，即零件所接触的介质表现产生均匀腐蚀，整个金属的表面腐蚀。全面腐蚀有各处腐蚀程度相同的均匀腐蚀，也有不同腐蚀区域程度不同的非均匀腐蚀。全面腐蚀的特征是零件的重量减轻，甚至会全部腐蚀，因而失去原有机械强度，降低材料的硬度。不锈钢在强酸和强碱中可能呈现全面腐蚀。如机械密封用1Cr18Ni9Ti不锈钢制作的多弹簧，用于稀硫酸介质时就会出现这种情况。局部腐蚀，即腐蚀主要集中在金属表面的某些区域，可以简单地用零件上的蚀斑、蚀孔来加以判明。尽管此种腐蚀的腐蚀量不大，但是由于其局部腐蚀速度很快，可造成机械密封的严重破坏。局部腐蚀使零件表面层变得松软多孔，易于脱落，失去耐磨硬度。究其原因，局部腐蚀是多相合金中的某一相或单相固溶体的某一元素，被介质选择性溶解的腐蚀形态。例如钴基硬质合金用于高温强碱中时，粘结相金属钴易被腐蚀，硬质相碳化钨骨架失去强度，在机械力的作用下产生晶粒剥落，又如，反应烧结碳化硅，因游离硅被腐蚀而表面呈现斑点。

2不同类型腐蚀对密封元件的破坏

2．1应力腐蚀

应力腐蚀是金属材料在承受应力状态下且处于腐蚀介质环境中所产生的腐蚀现象，其腐蚀机理是阳极溶解，不论是在外部载荷或残余应力作用下，腐蚀都会加剧。在泵用机械密封中容易产生应力腐蚀的材料是奥氏体不锈钢、铜合金等。应力腐蚀的过程一般是在金属表面上形成选择性的腐蚀沟槽，再继续产生局部腐蚀，最后在应力的作用下，腐蚀不断向深处发展，从沟槽底部产生裂纹，同时不断向深处发展，由于裂纹尖端处的应力很高，因此腐蚀裂纹扩展速度很快。例如典型的实例是内装单端而单弹簧非平衡型机械密封，它靠传动套传动。传动套的材料一般为1Cr18Ni9Ti，当用于洗涤水泵上时，传动套的传动耳环最容易出现应力腐蚀裂纹，使耳环损坏。为此，将其凹形耳环改为实心凸环，即可防止这种应力腐蚀的发生。

2．2腐蚀

机械密封件与流体介质间的高速运动，致使接触面上发生细微的凹凸不平。当流体为腐蚀性介质时，将加快密封接触表面的化学反应，这种反应的结果在接触面形成一种致密的氧化层时，能抑制腐蚀的进程，这是有利的一面。如果所形成的氧化层被破坏，即出现腐蚀。磨损和腐蚀交替作用而造成机械密封材料的破坏即为磨蚀。通常情况磨蚀对机械密封的非主要元件如弹簧座、推环、环座等所带来的危害，虽然不致于迅速地反映出密封性能的变化，但却是摩擦副失效的主要形态之一，尤其在密封端面，由于摩擦使腐蚀生成物被破坏，此种现象周期性循环所产生的磨蚀，其磨蚀速度约为无摩擦作用表面的腐蚀率的10～50倍。为此，在强腐蚀性介质中，摩擦副应采用耐腐蚀性能好的材料，如采用高纯氧化铝陶瓷，聚四氟乙烯或不含游离硅的热压烧结碳化硅等。

2．3间隙腐蚀

当泵输送介质处于金属与金属或非金属元件之间，存在很小的缝隙时，由于介质长期滞留在缝隙内，会引起缝隙内金属的腐蚀加速，这种腐蚀形态即为间隙腐蚀。间隙腐蚀是局部腐蚀的一种形式，例如机械密封弹簧座与轴之间，补偿环辅助密封圈与轴之间(当然此处还存在着微动磨损)出现的沟槽或蚀点即是典型的例子。其原因是由于缝内介质处于滞留状态，使得参加腐蚀反应的物质难以向缝内补充，而缝内的腐蚀产物又难以向外扩散，于是造成缝内介质随着腐蚀的进行，在组成的浓度、PH值等方面越来越和整体介质产生很大差异，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，其结果便导致缝内金属表面发生强烈的局部腐蚀。间隙腐蚀对机械密封性能的危害很大，密封圈与对隅轴处产生沟槽，将导致补偿环不能作轴向位移，失去追随性，使密封端面分离而泄漏。对于间隙腐蚀，通常可以通过正常选材和合理的结构设计予以减轻。如选用具有良好的抗间隙腐蚀性能的材料;在结构设计上应尽可能避免形成缝隙和积液死区，或者采用自冲洗方式进行循环，使密封腔内的介质处于不断更换和流动状态，防止介质组分浓度的变化。对于长期停用的机泵，应将泵内积液及时排空等等。在结构上要完成消除间隙是不可能的，为减缓间隙腐蚀，一般采用保持性的轴套，在其密封圈安装部位喷涂耐腐蚀材料等措施加以防止。

2．4电化学腐蚀

电化学腐蚀实质是金属与电解质因发生电化学反应而产生的破坏。产生电化学腐蚀的必要条件是:阳极、阴极、电介质、电流回路，除去或改变其中任何一个条件即可阻止或减缓腐蚀的进行。实际上，机械密封的各种腐蚀形式，大都同电化学腐蚀有关。对于机械密封摩擦副来说，经常会受到电化学腐蚀的危害，因为摩擦副组对常用不同种材料，当它们处于电解质溶液中，由于材料本身固有的腐蚀电位不同，接触时应会出现不同材料之间的电偶效应，即一种材料的腐蚀会受到促进，而另一种材料的腐蚀会受到抑制。例如铜与镍铬钢组对，用于氧化性介质中时，镍铬钢发生电离分解，盐水、海水、稀盐酸、稀硫酸等都是典型的电解质溶液，密封件在这种的介质中极易于产生电化学腐蚀。电化学防腐最佳途径是选择电位相近的材料或陶瓷与填充玻璃纤维聚四氟乙烯组对。

3提高泵用机械密封抗腐蚀措施

提高冶金工业泵用机械密封抗腐蚀性能，总体上是解决材料和结构两大问题。因此，为了确保“安全、稳顺、长期、满意、优质”地生产，必须正确选择密封材料及合理进行结构设计。

3．1正确与合理选择材质

在材质选择上，密封材料主要是根据被密封介质的性质、工况和用途来选择的，密封材料凡是与输送介质相接触的零件，原则上要求比输送该介质用泵的过流部件的材质提高一级。由于密封件尺寸比机泵其他零件小，而且加工、装配更精密，通常要选用比机泵更耐腐蚀的材料。同时根据所输送介质的类别合理选择材质搭配。如摩擦副组对材料为硬对硬，能适应于各种结晶性强腐蚀流体;由耐腐蚀硬质合金组对，能适用于强碱盐介质环境;选用氮化硅与碳化硅组对，则适用于强酸，尤其是有结晶的盐酸介质环境。在选材时注意的是，对于直接与介质接触的密封件，虽然可参阅有关腐蚀手册中的数据选择适宜的材料，但这些数据未必与机械密封系统中的使用条件相符，因为它们大多是静态条件下测得的腐蚀数据，而工艺中输送的介质存在杂质或呈二次化合物。经验表明，压力、温度和滑动速度都能使腐蚀加速，密封件的腐蚀率随温升事指数规律增加，因此还应综合考虑冶金工业泵工作的工艺条件进行选材。

3．2结构优化设计

当输送强腐蚀流体时，从结构上可设法与腐蚀介质接触，可采用外装式波纹管结构、弹簧不与介质接触的内装式密封、或双端面密封结构和引入阻塞流体来保护，可以最大限度地减轻腐蚀对密封件的影响，因为它不直接接触工艺流体介质或与介质相接触的零件数最少，这也是在强腐蚀条件下，选择密封结构所要遵循的一条最重要的原则。对于毒性高，腐蚀性强的介质，可以引入隔离液进行保持，隔离流体起到安全屏障的功能。

3．3金属保护层

采用防护层的方法来防止机械密封金属腐蚀是日前应用较多的一种方法，常用的保护层有金属保护层、化学保护层、非金属保护层三种。金属保护层是用具有阴极或阳极保护作用的金属或合金，通过电镀、喷镀、化学镀、热镀和渗镀等方法，在需要防护的密封金属零件表面形成金属保护层(膜)来隔离金属与输送介质的接触，或利用电化学的保护作用使金属得到保护，从而防止了腐蚀。

机械密封范文第4篇

关键词：波纹管机械密封；高温热油泵；密封端面比压；密封PV值

0 前言

焊接金属波纹管机械密封（以下简称波纹管机械密封）是由焊接金属波纹管组件（包括前后环、焊接波片）、动环和静环、格兰、轴套及轴套辅助密封圈组成，一个摩擦副相对于另一个摩擦副转动，阻止液体或其它介质泄漏的一种装置。由于波纹管本身不与轴套（轴）接触，不存在辅助密封圈，所以在轴套上不可能出现磨痕和腐蚀斑点，并且也不存在因介质沉淀结焦而糊死密封圈及密封圈在高温下老化，失去弹性等缺陷，从而提高了密封的浮动性和可靠性，这一点对高温工况尤为重要。它主要应用于石油、化工等行业高温泵密封及其它非腐蚀性介质的密封。

波纹管机械密封，具有泄漏点少，抗震能力强，而且还具有良好的轴向和角向浮动性，这样就保证了密封可靠的贴合，显著地提高了密封能力，即密封结构补偿性能好。波纹管组件在介质压力作用下，对密封端面产生轴向压力，以致使密封端面始终保持良好的接触，可靠地工作，因此具有短暂的抗抽空能力，这样对操作工艺条件的变化具有很好地适应能力。波纹管机械密封结构简单，尺寸紧凑，除摩擦副外，再也没有其它易损零件，对于轴套的加工精度大大降低，密封结构更易简化，同时大大降低密封的制造、安装的技术要求，使波纹管机械密封使用范围扩大到了高温的工况。由于波纹管机械密封没有有机材料或高分子材料的辅助密封圈，故适用于各种温度范围，最高可达420℃，最低可达-20℃。波纹管机械密封又属于平衡型（K

所以波纹管机械密封具备了结构简单紧凑，易于安装和检修，适应型强，抗干扰能力强，密封性能稳定可靠，寿命长等优良的性能，使它在石油、化工、医药等行业渐渐得到了广泛的应用，并且充分证明它是一种很有前途的先进的密封结构。

1 的工况参数

生产装置：500万吨/年常减压

泵型号：EAPK2

P入=0.15Mpa

P出=1.02Mpa

介质：常一浅油

介质温度：200℃

泵生产厂家：大连深蓝泵业有限公司

2 波纹管密封密封结构设计

泵在设计上配置了一个辅助衬套，原普通机械密封必须安装在这个衬套上，这样使得安装普通机械密封复杂、困难，密封性能不可靠，密封零件加工精度要求高。因此新式改装波纹管机械密封取消了原辅助衬套，直接使用密封的轴套来轴向定位叶轮，轴套密封圈为环形柔性缠绕石墨垫片，这样波纹管密封结构设计合理，安装方便，快捷可靠。

3 波纹管密封设计参数

3.1 波纹管几何尺寸

波片外径：￠76

波片内径：￠58

波纹管载荷中径（波形为正弦波）：De=67

3.2 波纹管的弹率

Pt=1.55×105 Pa（经过实际测量）

3.3 静环

密封面的外直径：￠73

密封面的内直径：￠65

经过计算K=0.76

静环外镶在波纹管组件的前座环上

材料：M158K

3.4 动环

2Cr13基环上喷涂Cr2O3

4 波纹管密封端面比压

Pb=Pt+（K-λ）P介-Pfr

其中 Pt―由波纹管弹力产生的端面比压

K―载荷系数

λ-反压系数。此泵全液工况取λ=0.5

P介―被密封的介质压力或压差

Pfr―考虑密封面的变形、歪斜，以及波纹管密封因泄漏结焦而出现的摩擦阻力等因素的比压。一般正常运行情况下取Pfr=0

Pb=2.638×105Pa

5 波纹管密封PV值

PbV=28.1×105M/S Pa

6 使用情况

此波纹管机械密封在生产装置安装使用后，用户反映良好，经机动部门考核使用寿命长达一个大检修周期以上，完全达到了波纹管机械密封设计要求和满足密封要求。我们建议在同类型泵和生产工艺相同的条件下可安装此型号的波纹管机械密封。

7 后记

（1）波纹管密封密封性能可靠，设计新颖独特，更换方便迅速。

（2）若波纹管密封采用100℃左右的蜡油做冲洗流体液更好，避免泵的汽蚀和抽真空。

（3）为确保波纹管密封正常工作，强制冷却水是必须保证的。提高水质，使用软化水做冷却水，减少结垢现象。

参考文献：

[1]顾永泉.机械端面密封[M].石油大学出版社，1994.

机械密封范文第5篇

关键词：机械密封　失效　措施

一、化工机械密封简介

化工机械密封也成为断面密封，一般来说用于泵、压缩机等设备的旋转轴。机械密封系统主要是由四类部件组成：主要密封件：静环和动环。辅助密封件：密封圈；压紧件：推环和弹簧；传动件：键或固定螺栓以及弹簧座。机械密封性能可靠，泄漏量少，且使用的寿命长，不需要经常维修，功耗较低，还能适合用于生产高温、高压以及强腐蚀性介质等工作条件不佳的环境。所以在大庆石化公司的生产设备中较为常见，讨论机械密封的泄漏有着现实的 意义，可以从泄漏入手找到造成密封失效的原因并制定想对应的解决措施。

二、机械密封失效的原因

1.摩擦失效

由于化工机械本身的工作特点，动环和静环端面的相互摩擦，将不断产生摩擦热，使摩擦副内温度升高，给化工机械造成影响。机械磨损不仅引起了密封副的正常配合，如果在一端出现磨损，还使得密封件在轴向和径向出现一定程度的摆动。在实际的生产中可以通过磨损的痕迹来判断具体的磨损情况和密封泄漏的原因。

2.过热损伤

由于工况的复杂和长时间的工作，经常会出现过热现象，过热带来的损伤主要有以下3点：引起密封副变形产生摩擦；引起热烈；引起疱痕。过热出现后，会使得密封副的元件由于温度过高而产生变形，变形后的运转就会产生磨损而出现泄漏。热烈是因为密封环的表面由于过大的热力作用而出现了裂纹。热烈主要是因为短时间内机械负荷过重、热负荷过大等。冷却系统的故障和干摩擦也会导致热裂的出现，会使得密封环摩擦加剧，从而加剧了泄漏的增长。避免热裂的出现就需要从材料的物理性能入手，在设计的时候，就要预先考虑到可能发生的热裂，提前给定运转的条件，并且为其留号余量。摩擦热的产生也是多方面的，过载、操作温度过高、介质的性差、材料不匹配等都会引起。摩擦热如果过高且得不到及时的散发就会直接导致热裂，引发相应的泄漏问题。

3.冲洗失效

为了消除摩擦热的影响，保证密封正常工作同时也是延长设备的使用寿命，就必须进行冲洗。冲洗一般是采用净化后的清洁液体或者蒸汽对摩擦副进行冲洗，利用过滤方法去除介质中的颗粒物和杂质，这样才能保证设备的正常运转。但是冲洗的过程也容易造成化工机械密封失效。冲洗液如果流量不足，使得冲洗液中的杂质进入密封面，使得密封副活动受阻，甚至出现抱死情况，使得密封失效造成泄漏。

4.密封零件失效

化工机械的密封零件失效就是辅助的密封圈失效，而0形圈的失效会造成机械密封的泄漏。在使用过程中，0形圈的失效主要是表现在老化、永久性的变形、溶胀的变形、扭曲以及挤出损伤等等。正是因为这样，在选择使用0形圈的时侯，应该对合成橡胶的安全使用温度做好相关的考虑．并且要尽可能的使用截面比较大的橡胶0形圈，适当的提高其硬度，采用沟槽式的装配结构，通过沉浸的试验进行合理的选材，必要的时侯可以选用复合型的材料， 比如说橡胶包覆聚四氟乙烯密封圈等等。

5.化学腐蚀失效

在生产中，炼油设备中存在着多种腐蚀物质。密封接触到腐蚀性的介质，就会产生相应的表面上的腐蚀，有时候甚至会在表面的各处产生剧烈的腐蚀点形成点蚀。在金属的表面所产生腐蚀会深入到金属的内部去，从而产生了进一步的破坏，最终引起出现断裂，这就看出了腐蚀的危害性。因为密封件比主机的零件要小得多，并且更加的精密。所以一般来说必须要采用比主机更加具有耐腐蚀的材料。压力、温度以及滑动的速度都能够使得腐蚀的速度加快，密封件的腐蚀率随着温度的升高也会呈现指数规律的增加。在对强腐蚀流体进行处理的时侯，要采用双端面的密封，因为它与工艺流体相接触的零件数量比较少可以最大限度的减轻腐蚀对密封件的影响。在强腐蚀的情况下着就成为了选择密封件的一个重要标准。

三、解决密封泄漏的对策

1.合理的设计及设备改良

采取机械密封一定要根据生产的实际情况来设计和造型，尽量选用密封可靠、使用寿命长的摩擦副材料及O型圈。并且需要针对高低温和腐蚀情况选择相对应的材料。在运行的过程中不断的积累经验，通过总结归纳来解决化工设备由于长时间运转带来的密封问题，及时的更换密封圈，对于频繁出现问题的密封件找出损坏的原因，重新加工收损件或者更换新件。

2.冲洗过程保证

冲洗介质不符合设计要求是造成机械密封的一个重要因素，冲洗包括工作介质的自冲洗和相对洁净的工艺液冲洗。针对冲洗做好检查、调整，使冲洗介质的压力、流量、温度都达到设计要求，并且需要进行定期的清洗冲洗液的过滤装置，减少冲洗液中的杂质，保证冲洗的质量。合理的增加冲洗官道上的止回阀等，从根本上解决因为冲洗带来的密封损坏。

3.正确的安装和加强操作维护

保证安装过程的准确就可以很好的减少轴的震动，保证化工机械的使用寿命。通过预防随机干扰和改变环境来保证密封的可靠，消除了随机的密封失效，而密封件和设备的安装差错就很容易产生密封失效。安装过程中的误差和对中达不到要要求就会造成震动，轴和壳体的不合理相对运动就会造成损害，因此必须保证正确的装配公差、轴的合适表面粗糙度、正确的尺寸、仔细的测量等。具体实施过程中首先要做好安装前的准备工作，检查各个密封元器件是否损坏，特别是动环和静环的密封端面。且做好相应的清理工作。其次在装配过程中尽量保持清洁，保证密封端面不被划伤，在轴和轴套表面、压盖、密封圈配合面等处涂抹油避免干摩擦，最后注意安装的顺序。而在后期的操作维护中就需要加强维护管理，对于出现泄漏突然加大的应及时停止工作进行检测。平时工作中也需要做好各项检查和记录。

化工机械密封由于其独特的优点而广泛的运用在各炼油企业，而实际生产中的密封失效而导致的泄漏现象总会出现，对于出现的泄漏就需要找到原因，从实质出发，分析每个设备失效的具体因素，制定对应的对策，保证生产的顺利进行，保证人员的安全，保证企业的利益不受到损害。

参考文献