机械密封常见损坏原因探讨

杨桂才

（大庆油田第八采油厂康泰公司，黑龙江 大庆 163514）

机械密封装置常用于化工生产行业当中，机械密封装置在使用过程中不可避免地会发生不同程度的磨损，机械密封的损坏会对机械密封装置的正常运行造成一定的影响，从而对化工生产造成十分不利的干扰。针对机械密封装置的常见损坏，需要对造成损坏的原因进行深入的分析，结合具体的损坏情况采取相应的解决措施，从而确保机械密封装置的性能，满足化工生产的实际需求。

1 因腐蚀造成的机械密封损坏

在机械密封的常见损坏当中，因腐蚀原因所造成的损坏现象十分常见，对机械密封性能造成了十分不利的影响。具体而言，机械密封常见的腐蚀损坏主要包括以下类型。

1.1 表面腐蚀

机械密封装置的表现腐蚀是由于腐蚀介质不断侵蚀，使机械密封装置表面发生腐蚀问题，如果表面腐蚀没有得到及时的重视和解决，很容易由于进一步侵蚀造成穿孔。这种腐蚀现象在机械密封装置的弹簧件中更为普遍。一般而言，针对机械密封的表面腐蚀，应当在机械密封装置的选材上尽量采用不锈钢材料，从而减少表面发生腐蚀的概率。

1.2 点蚀

在机械密封装置的弹簧套当中经常容易出现面积较大或集中在某一区域的点蚀，随着点蚀的不断深入，容易造成机械密封装置表面穿孔。虽然点蚀现象不会对机械密封的正常使用造成较大的影响，但随着点蚀的进一步加重也会增加后期维修的难度，因此需要在对机械密封进行检修维护时更换。

1.3 晶间腐蚀

晶间腐蚀的现象多发生于机械密封的碳化钨环不锈钢环座当中，这是由于碳化钨环不锈钢座是以铜作为焊接的材料，在使用的过程中容易发生晶间腐蚀的现象，影响碳化钨环不锈钢环座的正常使用。一般而言，针对碳化钨环不锈钢座发生晶间腐蚀的现象，应当对不锈钢进行固溶处理，从而减少晶间腐蚀的损坏问题。

1.4 应力腐蚀和破裂

在机械密封装置当中，金属焊接波纹管、弹簧等部件受到应力和腐蚀介质的影响，会出现比较严重的应力腐蚀，甚至发生破裂的问题，金属焊接波纹管和弹簧的突然断裂会使得机械密封的性能失效。针对应力腐蚀和破裂的问题，需要对弹簧装置采取加大弹簧丝径的方式提高弹簧拉应力，减少腐蚀断裂的概率。

1.5 缝隙腐蚀

缝隙腐蚀比较容易发生于机械密封动环内孔、轴套表面之间、螺钉与螺孔之间、O形环与轴套之间等部位。一般而言，造成缝隙腐蚀的主要原因是这些间隙内外部的腐蚀介质在浓度上存在一定的差异所引起的腐蚀问题。除了上述部位以外，陶瓷镶环与金属环座之间的缝隙也容易出现腐蚀问题。针对缝隙腐蚀问题，可以通过在轴套表面、陶瓷/镶环位置的表面喷涂粘结剂的方式减少缝隙腐蚀的发生概率。

1.6 电化学腐蚀

在机械密封中，电化学腐蚀的现象主要是由于同金属介质的互相影响所造成的。电化学腐蚀会造成机械密封中的镶环发生松动，从而造成机械密封的性能减弱，给机械密封装置的使用带来极大的影响。针对电化学腐蚀的现象，可以通过在镶环连接位置喷涂粘结剂的方式加以解决。

2 因热损造成的机械密封损坏

在机械密封的常见损坏当中，因热损所造成的损坏也是比较常见的一种现象，热损现象很容易引起机械密封的泄漏，造成密封性能失效。具体而言，因热损造成的机械密封损坏主要分为以下几种类型。

2.1 热裂现象

热裂现象是热损所造成的机械密封损坏的主要表现形式，热裂现象一般是由于密封的表面长期处于干摩擦的状态、机械密封冷却突然中断、机械密封表面混入杂质等问题所引起。当机械密封发生热裂现象后，镶环的表面容易发生裂缝，造成机械密封的磨损，甚至引起机械密封泄漏的严重后果。机械密封的热裂损坏在碳化钨环部位最为明显。

2.2 发泡、碳化现象

机械密封的发泡、碳化现象一般是由于机械密封运行中石墨环的温度过高，造成石墨环表面的树脂熔化引起碳化反应，如果摩擦面当中存在粘结剂就会造成粘结剂发泡，引起机械密封性能下降，出现泄漏的情况。

2.3 老化、龟裂、溶胀现象

在机械密封装置中，如果橡胶长期在高温环境下使用，超过预期的使用温度，就会加速橡胶老化、龟裂的速度，造成橡胶失去弹性，性状发生变化。如果橡胶表面存在有机介质，还会造成橡胶发生溶胀现象，从而造成橡胶的密封性不足，从而引起机械密封损坏和泄漏的问题。

一般而言，针对热损造成的机械密封损坏，都需要通过减少热摩擦，提高机械密封的散热能力的方式加以解决，尽可能减少摩擦面的温度变化，可以有效防止热损问题造成的机械密封损坏。

3 因磨损造成的机械密封损坏

一般而言，机械密封发生磨损损坏的主要原因是由于机械密封材料的耐磨性能不佳、摩擦的因数过大、机械密封端面和弹簧的比压超过预期、密封面混入杂质等，这些因素都会使机械密封的磨损过大，从而造成机械密封的密封性能失效。针对因磨损所造成的机械密封损坏，可以利用平衡型机械密封的方式来有效控制和降低机械密封端面和弹簧的压力，从而减少机械密封的磨损问题。此外，在机械密封装置中还需要严格把控材料质量，尽可能选择耐磨性能较强的材料，可以有效提高机械密封的耐磨性能。具体而言，机械密封耐磨材料首选碳化钨材料，可以达到比较理想的耐磨效果。

4 因安装、运转等原因造成的机械密封损坏

4.1 在加水和静压试验当中发生密封泄漏

这是由于在机械密封的安装环节存在操作不当，使得加水或静压试验的环节出现密封性不佳而引起的泄漏问题。具体而言，机械密封安装环节存在的问题主要包括了动环、静环接触表面的安装不平整，机械装置安装中发生碰撞损坏，动环、静环表面混入杂质，机械装置弹簧底座的螺钉没有拧紧，密封圈按压不紧实等问题。针对因安装原因所造成的机械密封损坏和泄漏，需要严格把控机械密封安装规范，加强监督，确保机械密封安装的规范化。

4.2 因安装和运转等因素引起的周期性泄漏

在机械密封的运行过程中，如果泵叶轮轴的窜动指标长期超负荷运行、转轴出现周期性的振动问题、机械密封腔内的压力不恒定等问题，都会造成机械密封发生损坏，出现周期性的泄漏现象。

5 机械密封的经常性泄漏

在机械密封的长期运行过程中，因以下因素的影响容易产生经常性的泄漏问题，如果这些问题不能得到及时的重视和解决，会加重机械密封的损坏，从而造成机械密封失效，引起严重的机械密封泄漏问题。具体而言，机械密封的经常性泄漏主要包括以下原因。

机械密封动环、静环的接触面发生变形造成的经常性泄漏。造成机械密封动环、静环接触面变形的原因较多，例如，接触面的比压过大，接触面摩擦过热导致动环、静环发生形变，动环、静环的零部件质量问题造成的强度不足。动环、静环安装过程中存在操作不当等，都会造成机械密封动环、静环部位发生损坏，引起经常性泄漏问题。

机械密封的动环、静环接缝处存在缝隙腐蚀引起的经常性泄漏。如果机械密封动环、静环镶嵌安装不够规范、材料选择不合理或接缝处粘结剂失效等问题，都会造成动环、静环的接缝处发生腐蚀或变形等问题，从而引起动环、静环接缝处出现损坏和泄漏。

由于机械密封发生摩擦副损伤或变形，引起机械密封装置不能跑合，从而引起了机械密封的经常性泄漏。

机械密封的摩擦副混入杂质所引起的泄漏。

机械密封动环、静环的密封面对称轴的垂直出现较大的误差所引起的经常性泄漏。

机械密封转轴的不正常振动所引起的经常性泄漏。

机械密封的密封圈轴套位置在使用过程中出现腐蚀或密封圈的安装不够紧实，造成密封圈轴套位置存在较大的缝隙和凹槽，从而造成缝隙腐蚀，引起经常性泄漏。

6 机械密封的突发性泄漏

在运行过程中由于多种因素的影响也会时常出现突发性的泄漏问题，给机械密封的正常使用带来一定的干扰。具体而言，机械密封突发性泄漏的原因主要包括以下方面：

6.1 机械密封的泵密封部位出现突发性泄漏

一般而言，造成这种突发性泄漏的主要原因是由于机械密封的机泵振动过于强烈，机械密封的弹簧装置发生突然断裂，机械密封的防转销突然脱落，机械密封的摩擦副周围因介质因素的影响发生冷凝现象等。

6.2 停泵再开时发生的突发性泄漏

发生这种泄漏的主要原因是由于机械密封停泵后摩擦副周围的介质在长时间静置过程中出现冷凝结晶的现象，或机械密封的弹簧装置长时间不使用出现比较严重的锈蚀，造成弹簧弹性不足，在突然开泵后就会发生突发性断裂，引起突发性泄漏。

7 结语

在化工生产装备中，机械密封是化工机泵中比较常见的密封组件，机械密封对于组件密封性能的要求较高，同时，还需要满足机械设备长期运行的需求。造成机械密封损坏的原因较多，会对化工生产产生十分不利的影响。因此，需要深入分析机械密封损坏的原因，并采取相应的解决措施，确保机械密封的性能得以充分发挥。