目前采用的波紋管機(jī)械密封及其輔助系統(tǒng)造成密封失效形式主要有哪幾種？

    目前采用的波紋管機(jī)械密封及其輔助系統(tǒng)造成密封失效形式主要有以下幾種：

    (1)波紋管失彈或斷裂引起的密封失效波紋管失彈或斷裂引起的密封失效：

    波紋管在使用過程中，其剛度或彈性會慢慢減小，這種彈性減小的現(xiàn)象通常稱之為失彈。實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明當(dāng)波紋管的失彈量超過設(shè)計(jì)初始壓縮量的18%~20%時(shí)，整個(gè)波紋管機(jī)械密封就會發(fā)生泄漏。金厲波紋管機(jī)封在溫度低于200℃圖9－1熱油泵用波紋管機(jī)械密封圖9－1熱油泵用波紋管機(jī)械密封時(shí)失撣現(xiàn)象不明顯，但在髙溫(超過300℃）下使用，開車后泵很快就發(fā)生泄漏，將使用的機(jī)封拆下測量發(fā)現(xiàn)金屬波紋管組件高度較安裝前平均降低2-3mm。波紋管失彈主要由于永久變形或應(yīng)力松弛，還有一種情況是工作介質(zhì)結(jié)晶沉淀或凝固在波紋管的縫隙中，使波紋管變形能力減小或喪失變形能力。因此，髙溫和載荷是造成波紋管失彈的主要原因。

另外，在高溫及波紋管壓縮量或接觸比壓較大的情況下，波紋管會發(fā)生斷裂（圖9-4)；溫度越高，載荷越大，波紋管發(fā)生斷裂的概率就越高。

    (2)配對摩擦副中石墨環(huán)的過度磨損引起的密封失效：

    通常，將失效的機(jī)封拆下檢查發(fā)現(xiàn)石墨密封環(huán)磨損嚴(yán)重。通過分析和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，金屬波紋管機(jī)封的端面比壓受波紋管的有效直徑的影響，而有效直徑是隨壓力的變化而改變。當(dāng)波紋管受外壓，其有效直徑隨壓力的加大而逐漸縮小；當(dāng)波紋管受內(nèi)壓，其有效直徑隨壓力的加大而逐漸加大。由于壓力過大，導(dǎo)致摩擦副摩擦嚴(yán)重，石墨環(huán)過度磨損引起泄漏。圖9-5所示為某廠減壓塔底泵石墨密封環(huán)端面的磨損磨蝕情況。

    圖9-4波紋管斷裂

   

    圖9-5密封面干摩擦導(dǎo)致密封面磨損泄漏

   

    (3)配對摩擦副中硬質(zhì)合金環(huán)的表面熱裂引起的密封失效：

    發(fā)現(xiàn)密封摩擦副的硬質(zhì)合金環(huán)出現(xiàn)許多由硬面中心向外發(fā)散的粗細(xì)不一的徑向裂紋，這是熱裂導(dǎo)致的密封失效。熱裂產(chǎn)生的主要原因是過高的局部熱應(yīng)力，其中硬質(zhì)合金環(huán)與環(huán)座兩種材料的線膨脹系數(shù)差別，采用堆焊結(jié)構(gòu)還是整體結(jié)構(gòu)，密封冷卻沖洗系統(tǒng)中沖洗液的類型、沖洗方式和流量的大小是否合適都可能引起密封端面的熱裂。圖9-6為某廠減壓塔底泵機(jī)械密封端面突然進(jìn)人髙溫重油，造成密封面發(fā)生熱裂而產(chǎn)生泄漏。

    圖9-6密封面發(fā)生熱裂

   

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