張聚周

　　摘（zhāi）　要：密封技術在社會（huì）生產力中不斷的發展，現廣泛用於泵等重要機械（xiè）。筆者（zhě）首先在文章中明確介紹機械密封的（de）結構和工作的原理，並對機（jī）械密封故障進行了詳細的說明，以及深（shēn）刻剖析了導（dǎo）致故障出現的（de）內在和（hé）外在的主（zhǔ）要因素。其次，對機械密封故障出現的問題點出了正確有效的實施方（fāng）法。

　　關鍵詞：機械密封；故障；改善

　　一、機（jī）械密封的結構和工作原（yuán）理

　　機械密封還有另外（wài）一種名稱叫端麵密封（fēng），是防止流體或固體（tǐ）微粒（lì）從相鄰結合麵間泄漏以及防止外界雜質侵入機器設備內部（bù）的零（líng）部件或措施。技術是在（zài）社會（huì）生（shēng）產力不斷的發展中生產工具、設備、裝備、語言、數（shù）字數據、信息記錄等從低水平到高（gāo）水平的不斷變化，稱之為技術。密封技術則是在（zài）社會生產力不斷發展中，為了（le）防止流體或固體微粒從相鄰結合麵間泄漏，以及防止外界雜質侵入機器設（shè）備內部的零部件。通俗的來說，機械密封Z大的作用是將（jiāng）易泄漏的軸向密（mì）封改變成難以泄漏的端麵密（mì）封，這就是機械密（mì）封的重要原理（lǐ）。機械（xiè）密封主（zhǔ）要是以四（sì）個部件組成：動環和靜（jìng）環、密封原件傳送件、壓（yā）緊（jǐn）元件。

　　機械（xiè）密封主要（yào）有焊接（jiē）金屬波紋管和彈簧式兩種（zhǒng）機械密封。彈簧（huáng）式機械密封Z早出現，但隨著時間（jiān）的增長，彈簧式機械密封暴露了出各種缺陷，阻礙著機械密封（fēng）的進步，所以就出現了微束弧等離子焊接技術，焊接（jiē）金屬波紋管機（jī）械密封很好的浮動性的優勢顯得尤為的（de）突出，明顯的比彈簧式（shì）機械密封有更佳的性能，之後（hòu）會將彈（dàn）簧式機械（xiè）密封給取（qǔ）而代之。

　　二、分析機械密封出（chū）現的故（gù）障

　　過高的（de）溫度會導致（zhì）機械密封的故障。當端麵摩擦產生的熱量（liàng）不能夠及時排出，就說明密封室內的溫度超過了一定的數值，這時產生的幹摩擦會導致（zhì）密封環摩擦發生熱裂和熱變（biàn）。檢查失效的密封環時，會發（fā）現通向整個徑向端麵的裂紋和微溝，如（rú）果導熱（rè）係（xì）數低的（de）材（cái）料製作的摩擦副環會加（jiā）快端（duān）麵的熱變。端（duān）麵熱裂產生的重要原因是密封端麵的回（huí）旋過程中產生了（le）巨大的摩擦（cā）使得端（duān）麵（miàn）高低不平加快了端麵的磨損。熱裂多數是徑向的，也加大了泄漏（lòu）的麵積，改變了端麵（miàn）間的應力分布，導致機械密封（fēng）失（shī）去了嚴密性，使得端麵泄漏增加（jiā）。

　　過大的壓（yā）力會導致機械密封的故障（zhàng）。密封室內介（jiè）質的壓力會極大程（chéng）度的影響機械密封。密（mì）封（fēng）室內有它固定的壓力數值（zhí），如果超過了一定的數值，會導（dǎo）致液膜無法形成，密封端（duān）麵會產生嚴重（chóng）的破損（sǔn），熱量的增大，使得機械密封故障。

　　密封室內介質導致機械密封故障。被密封的（de）介質對機械密封的傷害巨大，因為介質中如果含有雜質、顆粒進入到密（mì）封室，會劃破封麵又或者（zhě）破壞了液膜的連續性，導致密封嚴重損壞，直接影響到機械密封壽命的長短（duǎn）。如果介質內的雜質在密封環、補償環內沉澱，則會極大程度（dù）的影響補償環的浮動性，如果雜質沉積在彈簧上，則會影響彈簧彈性，使彈簧失去原本的作用。

　　裝配不當導致機（jī）械密封故障。由於鍍層材料（liào）與基體材料二者線脹速率不同，所以（yǐ）溫度升高時，環表（biǎo）麵會出現裂紋，司太立特合金尤為（wéi）嚴重。在較高級（jí）的塗（tú）層（céng）材料中，鈷基碳化鎢不如鎳基塗層。而對密（mì）封麵進行冷卻，能有效地防止熱裂，殘留在（zài）密封麵上的固體微粒經（jīng）常損壞表麵，如磨削時（shí）砂輪上的砂粒就會（huì）損傷硬環表麵，導致密封麵打開或在密封麵之間生成結晶物，而在重新研磨石墨（mò）環後，研磨料就會嵌入石墨環表麵。

　　腐蝕引（yǐn）起（qǐ）的（de）機械密封故障。腐蝕會極大的影響機械（xiè）密封，這是一個非常重要以及不可忽視（shì）問題。腐蝕會使機械（xiè）密封的零部件損壞，產生非常嚴重的機械密封事故。主要（yào）表現為以下幾（jǐ）點：密封端麵出現點蝕，甚至穿透；碳化鎢環（huán）和不（bú）鏽鋼座等焊接，使用（yòng）中不鏽鋼易產生晶間腐蝕；焊接金（jīn）屬（shǔ）波（bō）紋管、彈簧等在應（yīng）力與介質腐蝕的共同作用（yòng）下易發（fā）生破裂。

　　雙密封端（duān）麵失去潤滑膜而造成的（de）機械密（mì）封故障。潤滑膜的喪失會導致端麵的抗摩擦（cā）性和抗熱性極度下（xià）降，出現端麵裂紋，產生（shēng）機械密封故障。密封室（shì）內的介質為易揮發（fā）性產品，在機械密封（fēng）冷卻（què）係統出現結垢時，端麵摩擦和旋轉元件的攪拌液體產生熱量導致介質的（de）飽和蒸汽壓上升，造（zào）成介質壓力低於飽和蒸汽壓的狀況。

　　二、機械密封故障的改（gǎi）善策略

　　根據我國現階段機械密封的使用現狀，針對機械密封的（de）結（jié）構和（hé）工作原理，在具體分析機械密封故障出現原因的（de）基礎上，本文認為（wéi），要對機械密封故（gù）障進行改善，首（shǒu）先要從（cóng）機械密封設（shè）計上進行根本改善，然後針（zhēn）對出現（xiàn）的問題，采取具體措施解決。

　　具體（tǐ）問（wèn）題具體分析，根據故障（zhàng）尋求改善策略。對於機械（xiè）密封故障的改善，應著手於故障本身，落實到具體故障改善策略上（shàng）。對（duì）於高溫引起的機（jī）械密封故障，應采取衝洗措施以降低密封室溫度，防止雜質的沉積，保證密封環不被（bèi）固體顆粒磨損；安裝（zhuāng）冷（lěng）卻裝置，保證密封（fēng）室內的熱能夠及（jí）時傳導（dǎo）出（chū）去，盡可能降低溫（wēn）度；選用（yòng）耐高溫的密封材料，建議使用聚四氟乙（yǐ）烯等有機材料（liào）；保持端麵溫度在介質汽化溫（wēn）度以下；有裝配關係的地方應選（xuǎn）取熱膨脹係數相近的材料。對於壓（yā）力過大引起的機械密封（fēng）故障，應盡量使密封端麵（miàn）受力合理，減少變形，減少端（duān）麵寬度：采（cǎi）用高強度材料，盡量減少摩擦磨損：采用平衡性機械密封；選用可靠的傳動方式，如鍵、銷等連接方式。

　　對於介質引起的機械密封（fēng）故障，應采取以下措施預防：保持兩（liǎng）端麵寬（kuān）度相等，減少（shǎo）雜質在（zài）密封端麵、補償（cháng）環（huán）等處的停留機會：采用高耐（nài）磨材料；定期內衝洗，避（bì）免雜質沉積；在機械密封進口設置過濾器或者旋液分離器，防止（zhǐ）雜質進入密封室（shì）內；采用波紋管結構防止泄漏（lòu）顆粒在輔助密封圈處聚積，影響補償環（huán）軸向浮動；對於缺乏潤滑而導致的機械密封故障，一方麵應保證密封室內（nèi）有液體存在，避免產生幹（gàn）摩擦（cā）：另一方麵密封室內介（jiè）質不能（néng）低於飽和蒸汽壓（yā）力，避免（miǎn）閃蒸現象的出現。此外，盡量不選用易揮發的介（jiè）質（zhì）。

　　對於腐蝕（shí）造成的機械密封故障，選用耐腐蝕的材（cái）料：定期對機械密（mì）封的零部（bù）件進行維護保養：注意機械密封裝置的放置環境，盡量不放（fàng）置於腐蝕性的環境中：對於焊接部位應著重進行（háng）保（bǎo）養，一旦出現（xiàn）腐蝕立刻進行修正；防止介（jiè）質和外（wài）力共同腐蝕機械密封零部件。

　　總結

　　在機械密封的設計、安裝、拆卸過程中，一定要注意符合要求規範，不要違規操作，防止機械密封故障的發生。？機械密封對（duì）於現代工業的作用（yòng）越來越重要。隻有在了解機械密封結構和工作原理的（de）基礎上，才能（néng）針對其出現的故障采取（qǔ）改善策略。這樣才能保證機（jī）械密封的使用效果和正常運轉，保證（zhèng）生產活動的順利進行。

　　參考文（wén）獻：

　　[1]龍永強.機械密封的要（yào）求及故障處理（lǐ）措施[J].湖南農機，2014，（6）.

　　[2]蘆春影.機械密封常見故（gù）障處理技術[J].應（yīng）用技術，2015（11）.

　　[3]周麗萍.影響機械密封的外部條件（jiàn）分析[J].科技論壇，2015，（7）.

來源：《科學與財富》2017年28期