机械密封范文1
关键词：机械密封 失效泄漏 检修处理
中图分类号：TH136 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0081-01
机械密封也称端面密封，主要用于泵、压缩机、液压传动和其它类似设备的旋转轴的密封。是由一对或数对动环与静环组成的平面摩擦副构成的密封装置。泵用机械密封是指安装在泵类设备中起动态密封作用的装置，属于精密、结构较为复杂的机械基础元件之一，是泵类机械的关键部件。
泵用机械密封种类繁多，按型号主要分轻型机械密封、中型机械密封、重型机械密封、集装式机械密封等。该文主要分析离心泵常用机械密封泄露原因及故障判断。
泵用机械密封通常由动环、静环、压紧元件和密封元件组成。泵用机械密封对泵的精度要求为：
（1）安装机械密封部位的泵轴（或轴套）的径向跳动公差最大不超过0.04～0.06 mm。（2）泵转子轴向窜动不超过0.3 mm。（3）密封腔体与密封端盖结合的定位端面对泵轴（或轴套）表面的跳动公差最大不超过0.04～0.06 mm。
在离心泵符合上述精度要求情况下，才可安装机械密封。
泵用机械密封泄漏点主要有以下五处：（1）泵轴套与泵轴间的密封；（2）密封动环与泵轴套间的密封；（3）密封动环、静环间的密封；（4）密封静环与静环座间的密封；（5）密封端盖与泵体间的密封。
1 泵用机械密封失效泄漏原因分析
（1）实际生产中，泵因抽空、气蚀、憋压等异常现象，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离，破坏密封。
（2）安装机械密封时压缩量过大，导致动、静环摩擦副端面严重磨损、擦伤。
（3）动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量。
（4）静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座。
（5）输送介质中有颗粒状物质，运转中进入摩擦副，损伤动、静环密封端面。
（6）设计选型有误，密封端面比压偏低或密封材质冷缩型较大等。
2 泵用机械密封失效现象及判断
在日常检修中，根据拆解开的机械密封动、静密封面磨损痕迹，可以帮助我们分析密封装置出现不同故障后对密封面造成的各种不正常损坏。从而根据现象不同，查找原因。
（1）密封面无磨痕。产生原因是：①密封波纹管或弹簧等补偿机构打滑，造成密封面不粘合；②密封波纹管或弹簧等补偿机构受阻，造成密封面不粘合。
（2）密封面磨痕变宽。产生原因是：①泵轴弯曲、变形；②轴承损坏、泵轴振动；③泵汽蚀产生振动；④泵与配套电机联轴器未对中；⑤密封静环倾斜。
（3）密封面磨痕变窄。产生原因是：①泵内压力过高，造成密封面变形；②泵内温度过高，造成密封面变形。
（4）密封面无磨痕但有亮点。产生原因是：①泵内压力过高，造成密封面翘曲变形，造成摩擦面无磨痕出现亮点；①密封压盖与泵密封函体接触面粗糙或密封压盖未上紧。
（5）密封面有切边：产生原因是：泵内抽空、气化后，造成密封动环或静环断裂。
3 泵用机械密封检修中的注意事项
（1）密封安装时动环密封圈不要安装过紧。如安装过紧一是加剧密封圈与轴套间的磨损，过漏；二是增大了动环轴向调整、移动的阻力，在工况变化频繁时无法适时进行调整，三是弹簧过度疲劳易损坏；四是使动环密封圈变形，影响密封效果。
（2）密封安装时静环密封圈不要安装过紧。静环密封圈基本处于静止状态，相对较紧密封效果会好些，但过紧也是有害的。一是引起静环密封过度变形，影响密封效果；二是静环材质以石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；三是维修过程中安装、拆卸困难，极易损坏静环。
（3）密封波纹管或弹簧压缩量调解适中。不是压缩量越大密封效果越好，波纹管或弹簧压缩量过大，可导致摩擦副急剧磨损，瞬间烧损；过度的压缩会使弹簧失去调节动环端面的能力，导致密封失效。
（4）轴套锁母不要过度锁紧。泵轴套与泵轴之间的泄漏是泵用机械密封失效泄漏比较常见的一种情况。轴套锁母没锁紧不是造成轴间泄漏的唯一原因，导致轴间泄漏的因素还有很多，如轴间密封垫损坏、偏移，轴间内有杂质，接触面破坏等等。轴套锁母锁紧过度会导致轴间垫过早失效，相反适度锁紧锁母，使轴间垫始终保持一定的压缩弹性，在泵运转中锁母会自动适时锁紧，使轴间始终处于良好的密封状态。
（5）按照泵工作条件和介质性质的不同，正确选择机械密封结构及材质。只有正确选择了密封结构和材质，才能保证密封使用效果。机械密封有耐高温、耐低温、耐高压、耐腐蚀、耐颗粒介质机械密封等，应根据不同的用处选取不同结构型式和材料的机械密封。
4 结语
提高泵用机械密封维修的技术水平，搞好泵用机械密封的安装于维护工作，不但可以延长泵用机械的使用寿命，也可以节约维修成本，减轻检修工作的劳动强度。只要认真做好泵用机械密封的维修，就会减少跑、冒、滴、漏，对企业节能降耗、保护环境、增加经济效益等做出贡献。
参考文献
机械密封范文2
中图分类号：F407.4文献标识码：A 文章编号：
机械密封即通过动、静环一对相对旋转垂直于轴的两个平行密封端面，在一定接触压力下，对流体密封。因此，又称端面密封。机械密封在旋转设备上的应用非常广泛，机械密封的密封效果将直接影响整机的运行，严重的还将出现重大安全事故。从机械密封的内外部条件的角度分析了影响密封效果的几种因素和应采取的合理措施。，
一、机械密封的原理：
密封中弹簧和密封流体的压力作用，使相对运动的动、静环接触端面上，产生合适的压紧力，端面间保持的液膜起平衡压力，端面作用，两端面需十分光洁，平直，以使端面完全贴合，比压均匀。动、静环密封圈防止密封泄漏起密封作用外，还可以吸收旋转中产生的振动，起缓冲作用。动、静端面磨损时，动环在弹簧和密封流体的压力作用下向静环移动，使动、静环始终保持合适的接触压力，故动环密封圈要具有随动性。一般情况下密封端面要求在不等强度下使用，即密封端面材质一软，一硬。
1.分类
（1）按密封的主机：泵用机械密封、釜用机械密封、压缩机用机械密封等；
（2）按不同工作参数，分为高温、中温、低温、高压、中压、低压、高速、重型等等；
（3）按结构形式分为：平衡型和非平衡型、单端面和双端面机械密封等。
2.安装
（1）准备工作
①检查轴与轴套的径向跳动、表面粗糙度、外径公差、轴的窜动等是否满足精度要求；
②检查机械密封的型号、规格是否与要求相符。各零件是否完好，密封圈尺寸是否合适，动环和静环的表面是否光滑平整。若有缺陷必须更换或修复。
③用干净的汽油对机械密封的零件进行清洗，然后擦干，注意保护密封面；
④安装机械密封时，先从说明书上查到弹簧的工作长度，然后用卡尺量得弹簧的自由长度即可得弹簧的压缩量，安装中应保证弹簧的压缩量的偏差不大于1mm。
（2）检查与测量
①动环的浮动性，要求动环与轴有一定的间隙，保证间隙为0.3-0.7mm。
②固定环是否偏心泵用机械密封中，固定环（弹簧座）与轴采用滑动配合，间隙量很小。若间隙较大，固定环就会偏心，作用在密封面上的弹簧力不均匀时密封出现时泄时封现象
③动环与静环贴合面的检查:检查时可用90°角尺测量贴合面对轴中心线的偏差。
（3）安装
首先分别将转动组件中各件与静环组件中各件组装完毕，并做好弹簧的初步预紧；然后完成动环组件在轴上的安装和静环组件在压盖内的安装，初步测量动环密封端面至密封腔端面的距离，与静环密封面至端盖端面的距离，两者之差即为机械密封的弹簧预压缩量，并组装好轴承；对照技术要求的压缩量，参照实测的压缩量，将压缩量调整合适，将压盖紧固。
安装过程中应保持密封的清洁和完整，不允许用工具敲打密封元件，以防止密封被损害。机械密封安装在轴上后，用手推动动环应有弹性及顺利之感，然后在密封面上加些机油，将端盖均匀压紧，不得压偏。
（4）检查与试压
安装完毕后，用手盘车，应保证转动灵活，并有一定的浮动性。对重要设备的机械密封必须进行静压试验和动压试验，试验合格后，方可投入正式使用。
3.运转
（1）启动前的注意事项：辅助装置、冷却系统是否安装无误；应清洗管线以防铁锈、杂质进入密封腔；用手盘动联轴器，检查轴是否轻松运转。如果盘动很重，应检查有关配合尺寸是否正确，设法找出原因并排除故障。
（2）试运行和正常运转：首先启动液封系统、冷却水系统，使密封腔内充满介质，然后启动主密封进行试运转。如果一开始发现有微量泄漏，但过1-3h后逐渐减少，为正常磨合过程。如果泄漏量不减少应停车检查；如果机械密封发热、发烟，一般为弹簧比压过大，可适当降低弹簧压力。经试运转合格后，可转入操作条件下的正常运转。升温、升压过程应缓慢，并密切注视有无异常现象发生。
4.停车
应先停主机，再停辅助系统和冷却水系统。停车时间较长时，应将主机内的介质放净。
二、机械密封的材料：
机械密封的密封性能和使用寿命，与各零件的材料有关，尤其是端面密封（摩擦副）的材料，辅助密封的材料和弹簧的材料。
1.端面密封摩擦副的材料
摩擦副材料有石墨、陶瓷、堆焊硬质合金、碳化钨合金、SiC、填充聚四氟乙烯、锡青铜、钢结硬质合金、不锈钢、酚醛塑料、尼龙等。常用材料的性质如下。
（1）、石墨
石墨的优点是耐腐蚀性和自性好，摩擦系数小，耐热冲击性好并容易加工，缺点是机械强度低，有孔隙。石墨的这两个缺点可以用浸渍和渗碳的方法改善。浸渍石墨可分为浸树脂和浸渍金属两种。浸树脂石墨耐腐蚀性好，但不耐高温（耐温约170~200℃）；浸渍金属石墨高温性好（浸青铜、铝、铅等耐高温可达400~500℃），但耐腐蚀性差。石墨是使用最广泛的非金属材料，用作中低转速机械密封的动环和高速机械密封的静环。好的石墨，肉眼看来致密，手指摸上去不大脱粉，不大染黑手指。
（2）、陶瓷
陶瓷的优点是耐腐蚀性好，硬度很高，耐磨性好，缺点是脆性大以及硬度过高而难以加工。应用较多是氧化铝陶瓷，还有金属陶瓷。陶瓷多用于腐蚀性介质、中低速的场合。
（3）、堆焊硬质合金
在碳钢、铬钢和铬镍钢的密封面上堆焊硬质合金，优点是硬度高，耐磨性好，耐温性好（500℃以下），耐腐蚀或汽蚀性好，缺点是易产生气孔、夹渣和表面硬度不均匀。
2.辅助密封圈的材料
对辅助密封材料的要求是弹性好，摩擦系数小，耐磨、耐热和低温性好，抗介质腐蚀、溶解和老化等，此外还要求在压缩后和长期使用中残余变形好。常用的辅助密封圈材料是橡胶和聚四氟乙烯，此外还有软聚氯乙烯。
（1）、橡胶
橡胶有较好的弹性、缓冲性、吸振性、耐热性、耐腐蚀性。橡胶密封圈的密封效果好，应用最广泛。常用的橡胶有硅橡胶、丁晴橡胶、氯丁橡胶和氟橡胶等。
（2）、聚四氟乙烯
聚四氟乙烯的优点是化学稳定性、耐油、耐溶解、耐湿性优异，摩擦系数低，适用于各种腐蚀介质，缺点是弹性比橡胶差，易产生永久变形。
3.弹性元件材料
（1）、弹簧材料
对弹簧材料的要求是：弹性好、耐介质腐蚀。常用弹簧材料有不锈弹簧钢（1Cr18Ni9Ti等）、铬钢（3Cr13、4Cr13等）、碳素弹簧钢（60Si2Mn等）和磷青铜。
（2）、波纹管材料
对波纹管材料的要求是：良好的焊接性能；较大的弹性；一定的耐腐蚀性。常用的波纹管材料有铁基、铜基和镍基合金以及钛材等。一般以铁基中的镍铬奥氏体带材为主，尤以1Cr18Ni125MnMo2Ti用得最多。高镍弹性合金被认为是制作波纹管较理想的材料，含铝的材料用一般焊接技术时会遇到困难。目前国外用得最多的波纹管材料有AM350（近似Cr16Ni45MnMo3N）属于固溶体、低强度、低硬度、高延伸率。
三、机械密封渗漏现象及原因：
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。
机械密封范文3
【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k 1 =yσ 1 a(y—系数)。在开始时由于应力σ 1 小于临界应力σ c ， a小于临界裂纹σ c ，所以腐蚀作用时，由于原始裂纹a的腐蚀扩展，导致k 1 的增大。当经过一段时间后a=σ c 及k 1 =k 1c 时，断裂就发生了，只有当原始裂纹a足够小，以致于k 1 ＜k 1c (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σ 1 大于a 2c ，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， k 1c 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k 1 (应力腐蚀破裂)=(1/2-1/5)k 1c ，且随材料强度级别的提高，k 1 (应力腐蚀破裂)/k 1c 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—no 3 ”。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，表面润滑不好，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co 2 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(f 4 )密封环的腐蚀。f 4 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f 4 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f 4 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4
关键词：机械密封；泄露；原因分析；对策
机械密封具有功率损耗较小、使用时间长和泄漏量少等特点，在化学工业生产中应用广泛。但是由于化工生产本身所有的腐蚀性强和高温高压等特点，如果机械密封在设计、选型和安装等方面存在问题，很容易出现泄露的情况，从而造成资源的浪费。
1 机泵机械泄露的原因分析
1.1 制造质量方面的问题
机械密封制造的质量问题主要变现在如下方面：①辅助密封的材料质量不合格，例如深冷泵与锅炉给水泵等，由于其材料耐高温性能差，很容易在使用一段时间后出现泄漏问题；②制造厂商为缩短工期，在安装材料后仍释放其应力，致使端面变形；③制造厂商质量控制原因，如机床精度差和操作人员水平有限等，造成形位公差的控制出现问题。
1.2 安装质量方面的问题
机械密封安装质量方面的问题主要为密封预紧力和螺丝钉的预紧力不合适、转子的窜量超标、安装过程不规范、对中存在问题以致泵震动超标和静环与轴线没有垂直等，这些安装方面存在的问题，最终都会导致机械密封工作的失败，使机械设备出现泄漏现象。
1.3 机械施工工况改变方面的问题
机械密封施工工况改变方面的问题包含工艺介质改变，如介质密度增大所导致密封腔压力增大，进而使端面的摩擦力相应增大，磨损的情况加剧；工艺参数发生改变，如温度升高是密封腔中热量增加，从而使密封的端面热烈变形和密封“O”型环变硬老化等等。
2 机械密封泄露问题的应对措施
机械密封工作原理是利用静环和动环端面的贴合与相对转动，从而构成密封装置，防止机械设备出现泄漏，其中静环与动环的贴合情况是决定机械密封质量的关键所在。因此，避免机械密封出现问题不仅要做好日常的检查与防范措施，而且更要做好更密封装置的设计、选型和安装等方面的工作。
2.1 机械密封常见问题的防范措施
从机泵出现的故障情况分析可知，很多密封问题都是由于日常维护和方法措施不当造成的，因此加强对机泵机械的维护保养，将泄漏情况防患于未然，对于保障机泵机械设备的正常运行非常重要。机械密封常见问题、原因和防范措施如下表1。
2.2 设计方面的改进措施
（1）在机械密封工作过程中，动环受到弹簧与液体的压力作用，会紧贴在静环上面与之相对旋转，并进行轴向移动以补偿磨损，如果不考虑端面夜魔压力与密封圈的摩擦力，则静环与动环密封端面的比压与液体压力、弹簧压力、轴套直径和密封端面的内外圆直径密切相关。在机械密封工作中，比压需要稳定在一定范围内，过小会出现端面泄漏，过大会出现振动发热，因此当比压出现过小或者过大的时候，要及时的调整其值，如加大或者减小端面的宽度和增加弹簧力等。
（2）在机械密封工作过程中，静环与动环之间密封面由于摩擦会产生热量，从而使温度不断升高，使两者之间的液体被汽化，进而破坏夜魔导致密封面被磨损，以及零件的老化变形，失去应有的作用。因此，要根据机械密封装置的不同情况，采取合理的冷却措施，具体情况如表2。
2.3 选型方面的改进措施
选用合适的密封装置材料是保证机泵机械设备密封效果，延长零件使用时间的重要条件。静环和动环常采用的材料主要为硬质合金、碳化硅和树脂石墨等。在选择的过程中，技术人员不仅要注重材料的导热性、耐磨性、强度与刚度等，还要注意使用工况、弹簧材质和密封圈等因素，以免出现材料不耐高温与腐蚀、容易振动发热和硬度不够等情况，从而导致机械密封不佳，出现泄漏的情况。
2.4 安装方面的改进措施
实践证明，安装不符合相关规定和要求也是机械密封出现泄漏情况的主要原因之一，因此机械密封的正确合理安装也是提高机械密封质量的有效途径。对于在安装中所出现的密封端面不平、密封圈和轴不合适、端盖和轴出现偏移和密封圈安装扭曲等问题，如果安装人员提高自己的责任心和专业技能，严格按照操作流程作业，这些情况完全可以避免。因此，在机械密封的安装过程中，安装人员要选择合理的尺寸并进行有效的调整。
2.4.1 配合部分安装要求
安装机械密封部位的轴制造公差为h8，表面的粗糙度为1.6μm，安装动环密封圈的轴端部需要倒角和修光，轴的轴向窜动量需要≤0.5mm，轴的静环下的径向摆动≤0.5mm，轴和法兰之间的出制度≤0.5mm。
2.4.2 机械密封安装要求
在安装平衡型的机械密封时，动环的密封圈与密封腔要保持3～5mm左右的间隙，安装静环的时候，其端面需要借助千分表进行找正，并且要使端正面和轴线的下垂直度有0.5mm，以及瘫痪压缩量的安装误差控制在±0.2mm左右。在机械密封的安装结束后，技术人员要使其进行>24h的空车跑合，以保证机械密封装置的有效运转。
3 结束语
总之，机泵性能的可靠性需要提高机械密封的可靠性，延长其使用时间，才能有效降低机泵机械的故障率，减少机泵机械出现泄漏情况。因此，不仅要做好机泵机械使设备的设计、选型和安装工作，而且好要做好机械设备的日常维护和保养工作，这样才能确保机械设备的正常运转，从而降低机械维修的成本，提高企业的经济效益。
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机械密封范文5
关键词：机械设备机械密封
机械密封是由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力的作用及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成避免流体泄露的装置。机械密封在在旋转机械中的使用是非常广泛的，这是由于其具备良好的密封性和稳定性，而且泄漏量较少，摩擦功耗低，使用周期长，对轴(或轴套)磨损很小，能满足多种工况要求等特点。但是其密封结构复杂，使用条件苛刻，若使用不当就会直接影响到机械设备的性能与使用寿命，因此，探讨机械密封失效的原因，并采取有效措施及时予以改进，才能有效提升机械设备的使用寿命。
1、机械密封的典型结构与原理
机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。机械密封一般多用于离心泵、离心机、反应釜、压缩机等旋转机械设备上。
1.1 机械密封的典型结构
机械密封主要有三类部件组成：(1)密封端面：动环、静环──摩擦副；(2)缓冲补偿机构：由弹性元件（圆柱弹簧、圆锥弹簧、波片弹簧、波纹管等）构成；(3)辅助密封圈:包括动环密封圈、静环密封圈等，有各种形式,如O型圈、V型圈、楔形圈等。
1.2 机械密封的原理
机械密封就是通过一系列零件将径向密封转化为轴向密封，在弹簧和介质压力共同作用下，对由于设备运行所造成的轴向磨损可以及时补偿，使轴向密封面始终保持贴合。由于机械密封（轴向密封）在运行中可以对轴向磨损进行补偿，而填料密封（径向密封）不能对径向磨损进行补偿，故机械密封比填料密封寿命长。
2、机械密封失效的原因分析
常见的机械密封失效原因有动作性损坏、密封面平面度损坏、密封面性破损及多因素叠加作用引起的失效等。
2.1 动作性损坏失效
动环与静环随轴的旋转而频繁重复运动，不仅改变了密封端面，也增加了轴向移动量，特别是热及压力变化的积累，逐渐降低了机械密封的精度。长此以往就引起密封端面、销、轴套、螺栓及弹簧等部件损伤或变形，失去随动性，造成密封失效。
(1)颗粒物质进入堵塞使弹簧作用受限、滑动部件动作失调、密封面表面磨损，破坏了密封性。既使仅有微量浆料填积，也会严重影响机械密封的动作性；(2)滑动密封面磨损、硬化、老化，使轴及轴套损坏、弹簧座磨损、弯曲等；(3)附着高油油类分解焦化或碳化物颗粒附着溶液中析出馏分的结晶物造成微量泄露粘合。
2.2 密封面平面度损坏失效
密封面平面度损坏多为不均性滑痕或面部切断痕。引起摩擦副密封失效的原因主要有：
(1)操作中因抽空、气蚀、憋压等，引起较大的轴向力，使动、静环接触面分离；(2)安装机械密封时压缩量过大，导致摩擦副端面严重磨损、擦伤；(3)动环密封圈过紧，弹簧无法调整动环的轴向浮动量；(4)静环密封圈过松，当动环轴向浮动时，静环脱离静环座；(5)工作介质中有颗粒状物质，运转中进入摩擦副，损坏动、静环密封端面；(6)滑动件热装时，温度变化与热膨胀差引起的密封面变形。会使密封性因紧同件儒变、松动，结构热应力过高及热变形过大而损坏。导致失效。
2.3 密封面性破损失效
端面密封不仅靠端面液膜的密封功能达到密封目的，还借端面液膜的作用而正常运行。
(1)端面液膜破损会导致干摩擦，使密封面变得粗糙和磨损加速，甚至会使碳化硅与超硬质合金等硬质耐磨材料产生裂纹。(2)滑动摩擦面温度急剧上升时，未能及时除去的热积累会导致密封面间的密封液蒸发，膜消失后的干摩擦。加速了密封面的损伤，易引发突然失效。
2.4 多因素叠加作用失效
高粘度液体和起停返复操作的机械易发生以“碳疤”(密封面上隆起的微细“泡疤”)为起点，辐射状生长裂纹、剥离、脱落等多种缺陷。而干摩擦、滑动不良、平面度变形和相对侧硬质滑动环变形等多因素叠加作用也会造成失效。这些泄露现象多为局部的面压力上升和液膜破坏、热循环及疲劳所致。
3、防止密封失效的有效措施
(1)根据转动设备使用条件和工况进行适当的选型，设置必要的辅助设施，比如，高温情况下宜选用耐高温材质的石墨、钴基碳化钨等密封环，以提高高温使用性能，同时设置密封冲洗设施，起到冷却、、净化的功能。
(2)加强日常的规范使用和维护保养。在机械密封工艺管理中，有相当大一部分导致机械密封失效的原因是人为引起的，也就是说，由于管理不严，同样可以导致机械密封失效，所以，在机械管理当中，设备管理人员应当提高机械工艺的管理，确保工艺指标在生产过程中保持稳定，还要依照使用规程正确使用转动设备，加强日常巡检，时刻关注转动设备的运行状况。
(3)提高机械密封的检修质量。机械密封是一个零部件，所以，除了关注机械使用、运行的环境之外，我们还必须从源头入手，做好机械密封的安装步骤，日常检修中要注重检修质量，在密封装配过程中要轻拿轻放，保持密封元件的完整清洁，按照检修规程合理调整间隙与配合。
(4)提高机械密封的完好程度。众所周知，一台机械设备的完好程度不仅影响机械工作的效率，也会影响机械零部件的使用周期，所以，要想有效提高机械密封的使用寿命，就必须保证机械的完好程度，当一台设备的运转振动频率较小，运转较为平稳，那么将会大幅度提高机械密封的使用寿命。
此外，随着材料和制造技术的进步，机械密封的可靠性有了极大的提高，现在机械密封本身无故障运转多年已很常见，所以不能单纯从机械密封本身寻找失效原因，一定要综合考虑机械密封的安装精度、操作运转条件、机封装配精度等因素，查清原因，有针对性的解决存在的问题。这样才能真正提高密封质量，减少密封失效现象的发生。
4、结语
机械密封失效原因具有多样性、复杂性，只有不断在实践当中发现问题，总结经验，才能迅速找到机械密封失效的原因，并及时采取有效解决予以解决，才能最大限度保障机械装置整体的安全、稳定、高效运行。
参考文献
机械密封范文6
【关键词】化工;机械密封;泄漏
机械密封具有效果明显、可靠性高、互换性好、结构简单而紧凑、检修方便等特点，广泛应用于石油、化工企业各类机械设备中。随着化工企业流程化、自动化水平的不断提高，其配套机械设备的平稳运行显得尤为重要，密封效果的好坏早已成为评定机械产品质量和稳定性的一个重要指标。
1 机械密封
机械密封是依靠固定在泵轴上动环和固定在泵壳上的静环，动、静环的两端面间在弹簧力作用下保持紧密贴合接触，达到阻漏的密封装置。在化工行业多用于各类泵、釜、压缩机等设备的旋轴的端面密封。
1.1 机械密封结构组成
机械密封的基本元件是由静止环、动环、压盖、推环、弹簧、定位环、轴套、动环的密封、静止环的密封等组成。一般机械密封的静止环用软材，动环用硬材。由单端面机械密封和双端面机械密封两种结构形式组成。
1.2 机械密封工作原理
机械密封工作原理是补偿弹性构件和流体压力的作用下，在平面摩擦副的贴合面之间形成一层液体薄膜，配以辅助密封达到端面密封的效果。这层液体薄膜起到了平衡动压力、静压力和的作用。图1是机械密封的示意图。
图1 机械密封结构原理
1.3 机械密封特点
机械密封具有以下工作特点：
（1）基本可以达到完全密封，在输送有爆炸危险或有毒介质时能保证安全;
（2）机械损失少，大幅提高输送效率;
（3）安装面确定后，端面密封装置能自动调整，对操作与维护的要求不高;
（4）结构紧凑，外观尺寸小，特别是在高压下更为明显;
（5）加工制造精度高，结构复杂。
2 机械密封的泄漏
正常工况条件下，化工机械密封的泄漏量控制在0.2～3mL/min之间。但是大多数化工机械密封由于各种突况、人为误操作、冲洗失效、工况改变等不可克服的原因，都可能造成泄漏改变。
2.1 泄漏点的观察位置
一般出现泄露点位置是：
（1）静密封环端面（密封圈）的泄露;
（2）平面摩擦副贴合面的泄露;
（3）动环与轴套密封的泄露;
（4）压盖与壳体接触面密封圈的泄露;
（5）轴套密封圈的泄露。
2.2 泄漏量的计量判断
一般来说，泄漏量的大小与机械密封的轴径成正比。转轴直径dQ50mm时，，漏泄量tQ3mL/min;转轴直径50QdQ120mm，泄漏量tQ6mL/min。但是在实际工作中，毫升比较抽象，难以计量和判断的，取而代之的是“每分钟多少滴”，直观实用。例如：化工器械密封轴径对化工输油泵机械密封，要求高压端泄漏量tQ30滴/min。
2.3 密封端面对泄漏量的影响
密封端面直接影响着泄漏量的多少，因此其加工工艺、加工质量要求非常高。安装机械密封时务必严格控制压紧力，保证其单位面积上受到的压紧力在规定的范围内。如若压紧力过大，泄漏量减少，导致系统故障，加剧端面磨损;反之则泄漏量加大。
3 机械密封失效的原因分析
3.1 机械原因导致密封失效
（1）关键件的机加工精度不合格;
（2）泵转轴与轴套之间的配合（过盈或间隙）精度不合格;
（3）安装联轴器时不同心、平行度较差，导致径向力过大;
（4）轴向力偏大;
（5）其它零部件安装不合格并产生振动，增大机械密封的振动。
3.2 机械密封磨损超差
（1）密封圈受力不均、厚薄不匀、老化变型或压偏;
（2）机械密封压盖位置偏移，静环密封圈损坏;
（3）机械密封弹簧压力不匀;
（4）机械密封摩擦副端面损伤;
（5）机械密封固定螺钉折弯变形或断裂失效。
3.3 其它原因
（1）泵入口堵塞，有抽空现象、汽蚀现象严重、泵体长时间憋压，导致密封破坏;
（2）冷却水、油由于冷却系统管路堵塞、损坏等故障，致使供应不足或中断，从而导致密封破坏;
（3）启泵前未按照操作规程将泵体排空、盘车，导致密封破坏;
（4）密封腔内有空气，导致密封破坏;
（5）有化学腐蚀性强和颗粒介质通过吞化系统进入摩擦副，导致动、静环的密封端面损坏;
（6）人为操作不当、机械故障，其它设备（例如各种保护）误动作，导致密封破坏;
（7）突然停电或外因停机，导致密封破坏。
4 优化运行提高密封效果
4.1 连续平稳运行
正确的操作和日常维护保证化工企业设备在高（下转第114页）（上接第59页）效工作区的平稳运行，为机械密封提供了良好运行的环境，做到“一点一案、一点一记”，从而最大限度延长密封寿命。
4.2 观察泄漏量
定时、定人有针对性的检查化工机械密封泄漏，并认真记录并分析冲洗介质的压力、流量、温度等技术参数，通过日常积累提高员工的故障预判能力。
4.3 技术革新
根据设计要求及时新旧密封更新，利用密封拆修的时机组织技术人员学习，积极改良设备优化运行，不断技术革新。
4.4 计划检修
充分利用每年两次的春、秋检，保证机械密封在检修间隔期内的正常运行， 实现密封严密可靠，从而能保证化工机械的寿命。
5 结论
随着机械产品技术水平的不断提高，许多新技术、新观念广泛应用于化工企业的新型设备之中，机械密封仍然起到举足轻重的作用，这就要求广大的企业员工在日常的使用、维护工作中多检查、多留意、多分析，本文总结化工机械密封常见故障原因分析和处理措施，同时通过员工技术培训、经验交流、实操演练最大限度的保证企业设备安全、平稳、经济、高效的运行。
【参考文献】
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[2]孙见君.机械密封泄漏预测理论及其应用[M].中国电力出版社，1997.
[3]赵林源.机械密封实用方法与技巧[M].石油工业出版社，2009.
