一般说来，旋转轴密封是流体机械的薄弱环节，它的失效是造成设备维修的主要原因。
 

　　根据几家炼油厂、化工厂泵用机械密封的统计资料表明，大约有47%的泵维修归因于机械密封；泵在运行半年后，就有40%～50%的机械密封失效。虽然这仅是几个厂的使用情况，但可以说明密封是易损件的这一特点。
 

　　机械密封在机、泵中是精密的部件。由于其工作条件恶劣与随机失效性，工作寿命较低。因此，工厂在工艺流程中主循环泵通常要设置双管线，切换阀门开启备用泵，并且有相当数量库存机械密封备件。
 

　　引起密封过早失效的因素很多，诸如：密封设计和制造中的问题，选型或安装不当，以及设备本身存在问题等。因此，应针对具体情况，分析失效原因，采取相应措施。
 

　　第一节 泄漏失效分析
 

　　泄漏是机械密封失效的主要表现形式。在实际工作中，重要的是从泄漏现象分析机械密封产生泄漏的原因。外装式机械密封易于查明，而内装式机械密封，仅能观察到泄漏是来自非补偿静止环的外周或内周，这就给分析工作带来一定的困难。
 

　　首先对机械密封的泄漏通道进行一般性分析。
 

　　普通单端面内装式机械密封的典型泄漏通道如图12-1所示有7处，分别为：
 

　　1)摩擦副端面之间(泄漏点1)；
 

　　2)补偿环辅助密封圈处(泄漏点2)；
 

　　3)非补偿环辅助密封圈处(泄漏点3)；
 

　　4)机体与压盖结合端面间(泄漏点4)；
 

　　5)轴套与转轴之间(泄漏点5)；
 

　　6)碳石墨环有渗漏孔隙以及从镶嵌件配合面处都可能成为泄漏通道(6、7)。

图12-1   机械密封的泄漏通道
 

　　以下对各点的具体情况进行分析。
 

　　一、摩擦副端面之间泄漏
 

　　1.端面不平  端面平面度、粗糙度未达到要求，或在使用前受到了损伤，因而产生泄漏。这时应重新研磨抛光或更换密封环。
 

　　2.端面间存在异物  污物未被清除，装配时未清洗。此时需清除端面污物重新装配。
 

　　3.安装不正确
 

　　(1)安装尺寸未达到安装工作尺寸的要求，必须仔细阅读安装说明书及附图，重新调整安装尺寸。
 

　　(2)非补偿环安装倾斜，若为压盖安装偏斜应重新安装。同时检查密封环端面与压盖端面各点的距离是否一致，防转销是否进入密封环的凹槽中，防转销是否顶到凹槽底部。总装时压盖螺钉要均匀锁紧。
 

　　(3)端面变形，碳石墨环弹性模量低，易变形。一般说来，碳石墨环端面变形原因是：
 

　　1)合成像胶O形圈在介质中溶胀，体积增大，碳石墨环受力偶作用而使端面变形。对此，应更换O形圈材料或调整O型圈过盈量及硬度。
 

　　2)压盖内夹杂金属污垢，局部受阻。对此，须请除污垢，清洗压盖。
 

　　3)端面分离，弹簧阻塞，如因温度变化引起介质结晶、积垢，造成端面不能很好地贴合。弹簧被腐蚀而丧失强度也会产生同样的结果。对于因腐蚀而产生的泄漏，一般需要改用合适的材料，避免阻塞应改变密封的结构或采用弹簧外置式机械密封，从而可避免弹簧被阻塞与腐蚀。造成端面分离的情况还有：端面接触闭合压力不足，这是因为轴(或轴套，下同)与密封圈之间摩擦阻力过大使闭合力减小。阻力增加是因为橡胶O形圈溶胀后引起密封环卡滞；轴可能因点腐蚀或电隅腐蚀而使表面失去光滑，从而增加摩擦力。当密封圈的压缩量过大，当轴窜动时，补偿环随轴窜动致使密封端面不闭合。补偿环组件与轴的间过小，高温工况下，用线膨胀系数不同的材料组合在一起使用时，补偿环组件容易产生卡滞故障。对此，必须校核因温升引起的间隙的减小量，轴必须具有合适的粗糙度。
 

　　二、补偿环辅助密封圈处的泄漏
 

　　(1)辅助密封圈质量问题，如橡胶密封圈截面尺寸超差，压缩率不符合要求，表面质量问题：模具错位、开模缩裂、修边过量、流痕、凹凸缺陷、飞边过大等。对此，需用合格品替换。
 

　　(2)密封圈安装时受到损伤，如聚四氟乙烯V形圈安装时唇口被割伤，橡胶制件表面有划痕，都是密封失效的常见原因。出现这种情况，多半是轴端未倒角或残留毛刺不清洁所致。因此，要注意清除毛刺和保持清洁。轴上的健槽也会损伤密封圈，为此，安装前应仔细检查棱边有无毛刺并使用专用工具进行安装，避免密封圈受到损伤。
 

　　(3)轴表面有缺陷或有腐蚀、麻点、凹坑。对此，应更换新轴或轴材料，推荐在密封圈接触部位的轴表面喷涂陶瓷。
 

　　(4)密封圈 的材质与介质不相容。对此，应重新选用适宜的密封圈材料。
 

　　(5)轴的尺寸公差、粗糙度未达到要求。对此，应修整尺寸公差及粗糙度或用合格品替换。
 

　　三、非补偿环密封圈处的泄漏
 

　　(1)静环压盖尺寸公差不符合设计要求。对此，应更换合格品。
 

　　(2)安装错误，如聚四氟乙烯V形圈方向装反，安装时，其凹面应对向压力高的介质端，否则会出现泄漏。
 

　　(3)密封圈的质量不良，应用合格品替换。
 

　　(4)密封圈的材质与介质不相容，应选用适宜材料的密封圈。
 

　　四、密封箱体与静环压盖结合面之间的泄漏
 

　　(1)密封箱体与静环压盖配合端面有缺陷，如凹坑、刻痕等。需整修，作为应急措施，可涂布液态密封胶。
 

　　(2)螺栓力小，压缩垫片时不能把接触面不平的凹坑填满。需加大螺栓力，或用较软的垫片。螺栓力必须大于内部介质压力。因为内压总是使得静环压盖与密封箱体端面趋于分离。用聚四氟乙烯平垫片时，以厚度小于1mm为宜。
 

　　(3)垫片或密封圈受到损伤。应更换垫片或密封圈。
 

　　(4)安装时不清洁。异物进入其间。应清除异物。受损伤的密封垫片、密封圈应更换。
 

　　(5)静环压盖变形，这是因为静环压盖刚度不够而产生的变形。应更换有足够刚度的静环压盖。
 

　　(6)螺栓受力不均匀，静环压盖单边锁紧。应重新调整螺栓力。
 

　　五、轴套与轴之间的泄漏
 

　　Y型泵、F型泵、IH、IS泵等一般都设计有保护性轴套。许多轴套不伸出密封腔，所以轴套与轴之间的泄漏通道常被人们所忽略，且往往误认为是机械密封泄漏，从而延误了采取措施的时机，或造成频繁的拆装而找不出毛病所在。一般可以用泄漏量的变化加以鉴别。轴套处的泄漏量通常是稳定的，而从其它通道泄漏出的泄漏量往往是不稳定的(从端面处的泄漏，有时经过磨合泄漏量会逐渐减小)。
 

　　轴套与轴之间的泄漏，一般是由于安装不当，密封圈或垫片不符合要求或损伤而造成的。
 

　　六、密封件本身具有渗透性
 

　　碳石墨制品由于含有孔隙容易渗漏。这种渗漏不外乎是浸渍与固化未达到要求，或者是碳石墨材料浸渍处理后加工切削余量过大，超过浸渍深度使微孔重新形成泄漏通道。为确保密封件不渗漏，经机械加工的成品应再进行一次浸渍处理。如果从密封件处产生大量泄漏，这表明密封件可能已破裂。在这种情况下，应查询操作条件以判明是过载引起的破坏，还是安装不当所致。
 

　　在高压工况下，烧结制品，如陶瓷、填充聚四氟乙烯密封件也有可能渗漏，在使用前必须确认是否符合使用要求。
 

　　高温、高压或气相介质，对热镶装的密封环来说，介质易于从镶装配合面泄漏。在这种情况下，推荐用整体结构。cartex集装式机械密封！
 

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