(一)摩擦痕跡大于端面寬度
1、泵運轉時振動太大(使動環運轉中產生徑向和軸向振擺,液膜厚度變化大,有時密封面被推開,造成泄漏量增大)。
2、窄環與軸不同心(靜環壓蓋止口間隙太大,因自重下沉)。
(二)摩擦痕跡小于端面寬度
1、窄環內緣高,外緣低,端面間隙呈收斂形,液膜壓力增大,P比減小,造成泄漏(如果潤滑條件好,長期不易跑和至正常)。
2、窄環外緣高,內緣低,端面間隙呈喇叭形,液膜壓力減小,P比增大(如果潤滑條件好,較快跑和,可用,但潤滑條件差,會加劇磨損,很快失效)。
3、摩擦痕跡不連續,或局部接觸,有時出現大半圓(俗稱馬蹄形)產生泄漏(硬環不平,有可能是熱應力變形)。
(三)硬環上無摩擦痕跡
1、傳動裝置和軸(或軸套)打滑(如頂絲在高溫下松動)
2、端面未貼和,安裝失誤
3、鑲嵌環在高溫下松脫
(四)石墨端面出現均勻的環狀溝紋
1、端面液膜汽化,介質工作溫度高,摩擦熱產生汽化。
2、端面高溫使浸樹脂石墨性能下降。
3、非平衡型機械密封,K大,PV值高,大量摩擦熱產生汽化。
4、介質潤滑性不良(液態烴、熱水)。
5、抽空和汽蝕,引起干摩擦或半干摩擦,使溝紋深一些
(五)石墨端面中間產生環狀深溝
端面過熱過載(易發生在溫度較高的柴油泵非平衡機械密封上),石墨撕裂附在硬環上磨損石墨,發生粘著磨損。
(六)石墨內緣磨損
高溫泵密封,壓蓋通冷卻水,高溫下冷卻水結垢,磨掉石墨內緣,同時動環堵塞,無補償性。(改用軟化水或低壓水蒸氣)
(七)石墨環臺階過早全磨掉
1、介質潤滑性差(如丁烯等),非平衡型機械密封,無沖洗、冷卻。
2、石墨質量差,質地粗,不耐磨。
(八)石墨環外緣出現缺口
沖洗量過大,沖洗孔正對著石墨,石墨環被沖蝕出現缺口。
(九)石墨環斷裂
1、輕烴類介質
直徑較大,沒有沖洗等輔助設施,PV值大,摩擦熱不易散失,密封面間汽化,使石墨環溫度升高。因石墨傳熱好,使輔助密封圈升溫膨脹(PTFE),擠壓力大。同時密封端面附近存在膨脹熱應力。二力作用,使石墨斷裂。
2、平衡型密封,由于安裝失誤,軸套臺階頂住動環臺階,軸向力太大,造成石墨斷裂。
(十)石墨環出現蝕坑(大小不等1~5mm,形狀不規則)
多發生在高粘度介質(如100℃左右的渣油)泵上,因表面受擠壓應力,同時又處于滑動狀態。石墨表面內部受剪切應力。粘度越大,摩擦力越大,剪切應力越大,當超過石墨強度時,表面發生剝落,表現出來就出現蝕坑。
(十一)硬質合金表面灼傷和裂紋
密封面上有環狀溝紋是由于密封表面汽化的結果(密封腔中仍為液態),那么,表面灼傷,產生熱裂紋則是密封腔中液體已經汽化或抽空,即摩擦副屬于干或半干摩擦,表面溫度急劇升高,摩擦副過熱,一旦液體重新出現,摩擦副被急劇冷卻,產生很大的溫度應力。對于導熱性好和強度高的材料(如WC),出現擦亮和變色的痕跡。有時在密封表面出現裂紋,對導熱性差,強度低的材料(堆焊)表面出現徑向裂紋。 無論哪中材料在環表面都會出現環狀溝紋。
(十二)其他故障簡介
1、鑲嵌環松脫
在高溫泵(或PV值高的場合)鑲嵌環易松脫產生泄漏。如介質為重油、渣油等,環與座之間有油漬,但磨損?。ㄒ驖櫥院茫?,如介質是汽油,液態輕,環與座之間有磨損,但無油漬。
2、輔助密封圈失效方式
?。?)鑲嵌環松脫,端面磨損。
?。?)4FV圈唇部卷邊(密封腔汽蝕產生。)
?。?)4F由白色變成灰黃色,兩件粘在一起;橡膠出現龜裂粘在密封環上。(泵抽空,密封面干摩擦所致)。
?。?)僅僅靠徑向密封的密封圈,使用過程中,橡膠老化失彈,4F冷流變形,失去過盈量造成泄漏。
3、傳動機構失效
密封的傳動件常常是緊定螺釘,傳動螺釘,傳動銷,凸緣,拔叉,甚至是單只大彈簧,造成他們的失效常常是:
?。?)高溫使其松動;
?。?)泵的汽蝕或非補償環安裝傾斜,造成振動沖擊磨損;
?。?)端面比壓過高或頻繁大幅波動;
?。?)組對不當(易咬合)使摩擦系數高,潤滑性不好;
?。?)開、停車頻繁或受力過大。
4、彈簧斷裂
?。?)設計不當(彈簧指數過小,c=D/d應≥4(5~8))、材料缺陷、制造不良、疲勞裂紋擴展造成。
?。?)應力,腐蝕斷裂。
?。?)過載斷裂。
5、軸套(靠補償環密封圈處)出現麻坑
?。?)泵內介質汽蝕
?。?)非補償環安裝傾斜。這兩種原因會導致振動,密封圈軸向振動頻率過高使軸套產生麻坑。
6、焊接金屬波紋管故障
?。?)高溫失彈,高壓破裂
?。?)波片之間結焦、積碳,堵塞失彈(不能用于結焦、積碳和有結晶析出的泵中)
?。?)外裝式彈率小,打開端面
(十三)泵抽空密封失效現象
泵抽空是指葉輪內發生汽蝕或泵內沒有液體,以及漏進氣體或液體汽化。此時,密封處于干或半干摩擦狀態。
1、石墨環表面出現可目測的環狀溝紋
2、硬環(堆焊或噴涂)表面出現徑向裂紋
3、硬環(WC)出現環狀溝紋,有時出現徑向裂紋或斷裂
4、輔助密封圈變質(橡膠老化,龜裂、4F變灰黃色,嚴重時兩件粘接在一起)
5、熱裝式環脫落
(十四)密封腔中汽蝕,密封失效現象
密封腔汽蝕指在機封周圍產生激烈的水力震蕩,帶動密封件發生迅速的軸向往復運動,使密封遭到嚴重破壞,比泵抽空要嚴重得多。其失效現象,包括泵抽空產生的現象,另外,還有以下現象:
1、靜環離位或防轉銷打彎
2、4F-V圈唇部卷邊
3、動環被抽到傳動座中卡住,彈簧失去作用。
4、摩擦副中脆性材料(如SiC)因敲擊出現片狀剝落
(十五)密封端面汽化的失效現象
端面汽化是由于PV值過高,或高溫泵沒有輔助設施,或沖洗中斷(過濾網堵塞),以及高溫泵冷卻夾套水結垢,冷卻能力下降,泵入口壓力下降引起密封腔中壓力下降,在輕烴泵中輕組分的含量增加都可能產生端面汽化。密封腔中仍充滿液體沒有發生汽蝕,也沒有發生泵的抽空,其失效現象是:
1、石墨環端面有均勻細小的環狀溝紋
2、硬環、堆焊也出現溝紋
3、WC環表面有局部擦亮,在熱水和輕烴介質中有時也出現溝紋
4、硬環表面粘結小塊石墨,該小快石墨將石墨環表面磨出深溝。
(十六)泵振動過大的失效現象
泵振動過大沒有明顯失效現象,但對密封的可靠性和使用壽命有很大的影響,其程度取決于振動的程度。
1、密封工作不穩定,有時兩端面打開(尤其是平衡型機封),泄漏量大,縮短使用壽命。
2、機械雜質易進入端面,加劇磨損。
3、摩擦痕跡大于端面寬度。
4、軸套和輔圈磨損加快。
5、傳動機構易損壞失效。
(十七)沒有沖洗的故障現象
1、摩擦熱不能及時導走,摩擦副溫度高,密封端面易汽化,工作不穩定,易失效;
2、密封腔機械雜質易進入端面,端面出現溝紋而失效;
3、泵葉輪內汽蝕或泵抽空時,易損傷密封;
4、密封腔少量汽化時,很易發展成汽蝕,使密封嚴重損壞(如果有注入式沖洗,可以避免);
5、彈簧周圍淤積雜質,堵塞失彈;
6、有些備用泵長期不運行,密封腔內淤塞,致使盤車不動。
(十八)動環選材注意事項
1、導熱系數高于靜環(動環有轉動熱),有利于熱量散失,否則端面溫度高,使用壽命短;
2、在腐蝕很小場合,盡量不用噴涂陶瓷(導熱性差,易產生裂紋),特別在液態烴中禁止使用;
3、在沒有沖洗的密封中,盡量不選堆焊及耐磨性低的材料,因為表面易出現溝紋,使用壽命短;
4、高溫泵沖洗不佳密封,盡量不用熱裝環,即使用,選線膨脹系數一致的材料;
5、鈷基WC在酸性介質中, 耐蝕性差而壽命短;
6、直徑較大的密封(φ90),由凸緣傳動的動環不用WC,改用石墨或SiC(磨損?。?。