KRACHT流量計(jì)密封耐用嗎？

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機(jī)械密封常見故障

通常，機(jī)械密封的使用壽命至少為8000-10000小時(shí)。在此期間密封環(huán)中較軟的一只（大都用碳-石墨制造）的承磨臺首先被磨掉，磨損量在2-3mm之間，這時(shí)表面雖然基本光潔，但因彈簧不能補(bǔ)償或比壓過低而喪失了密封能力，其他零件基本上無磨損。這種密封失效屬自然磨損，稱之為老化性故障。顯然，這種磨損是不可避免的。在實(shí)際工作中，有些密封環(huán)的磨損量遠(yuǎn)沒有達(dá)到2-3mm，但其密封面表面就有了傷痕（不光潔），或其他零件失效，使其壽命尚未達(dá)到上述預(yù)計(jì)值，通常把這種突發(fā)性的故障稱為事故性故障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，屬于老化性故障的失效約占10%-30%，而大量的則屬于后一種故障。機(jī)械密封主要的失效形式就是泄漏，但造成泄漏的原因是多種多樣的，天脊集團(tuán)高平化工有限公司尿素車間自2006年6月投入生產(chǎn)以來，機(jī)械密封出現(xiàn)故障率較高的主要在以下幾個(gè)方面：密封面磨損、動靜環(huán)破裂、動環(huán)不能補(bǔ)償、O型圈密封失效、彈簧斷裂等，

3引起機(jī)械密封失效的主要因素

機(jī)械密封的密封性是其最主要的指標(biāo)。影響因素很多，其中有密封結(jié)構(gòu)、材料、制造、安裝，介質(zhì)性質(zhì)及使用等。哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，密封性都要受到影響。可把這些因素分為密封件本身和使用條件兩大類。密封結(jié)構(gòu)、材料和制造屬于制造廠。而安裝、介質(zhì)性質(zhì)和使用等屬于使用條件的范圍，如何正確使用取決于用戶自己。

3.1振動

由于制造和安裝精度等原因，所有的離心泵都存在著振動，所有的密封端面和軸心都存在一定的垂直度誤差。垂直度誤差使動環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生一軸向擺動。振擺的幅度取決于誤差的大小，而其頻率則取決于彈簧剛度及動環(huán)組件的質(zhì)量，與泵的轉(zhuǎn)速無關(guān)。

泵的振動原因很多，振動原因主要為轉(zhuǎn)子不平衡，也有其它原因。例如：泵和電機(jī)振正不佳，軸承故障、地腳螺栓松動等。振動原因不同振動頻率也不同，絕大多數(shù)泵振動頻率等同于工作轉(zhuǎn)速，而振動幅度差別很大，從軸承箱表面測到的最大振幅不能大于0.06mm，超過該值就要停泵處理，振動可分解為三個(gè)方向，即垂直、水平和軸向，其中以軸向振動對密封的危害最大。大多數(shù)工藝流程泵的轉(zhuǎn)速在2950r/min左右，由于密封的追隨性較差，泵的振動加劇了動靜環(huán)的分離，瞬間的分離在液膜壓力作用下使密封面開啟，出現(xiàn)大量泄露，如果摩擦副附近存在固體顆粒，進(jìn)入密封端面間會導(dǎo)致密封端面損壞，從而使機(jī)械密封失效。

3.2抽空和汽蝕

故障發(fā)生時(shí)正常工作的離心泵出口壓力大幅度下降并激烈的波動通稱抽空，這時(shí)泵內(nèi)出現(xiàn)氣化現(xiàn)象，離心泵啟動前沒灌泵、進(jìn)空氣、液體不滿或介質(zhì)大量汽化，這種情況下啟動或者運(yùn)轉(zhuǎn)離心泵必然抽空，表現(xiàn)在性能上是出口壓力趨近于零或接近泵的入口壓力，此時(shí)機(jī)械密封處于干或半干摩擦狀態(tài)，常出現(xiàn)的失效形式有：

a.石墨環(huán)表面出現(xiàn)深而粗的環(huán)狀溝紋。

b.硬環(huán)用1Cr13表面堆焊硬質(zhì)合金或噴涂陶瓷時(shí)出現(xiàn)徑向裂紋。

c.硬環(huán)用碳化鎢硬質(zhì)合金時(shí)，出現(xiàn)環(huán)狀溝紋，有時(shí)出現(xiàn)徑向裂紋或斷裂。

d.動、靜環(huán)密封圈變質(zhì)，如橡膠圈老化、龜裂。

e.熱裝式密封環(huán)硬質(zhì)合金環(huán)松脫。

正在運(yùn)轉(zhuǎn)的泵由于葉輪的低壓區(qū)氣體氣化或氣體溢出，流至高壓區(qū)時(shí)而產(chǎn)生凝聚，這種迅速進(jìn)行的氣化凝聚現(xiàn)象稱為氣蝕，其特點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生激烈地水力沖擊，表現(xiàn)在性能上是出口壓力有較大幅度的激烈波動，泵振動加大，能產(chǎn)生抱軸和斷軸之類的惡性事故，對密封也有損壞，其程度視汽蝕能量和持續(xù)時(shí)間而不同，密封腔中摩擦副處介質(zhì)溫度較高，其中部分組分汽化，流至低溫區(qū)又凝聚。這也具備了產(chǎn)生蝕的條件，出現(xiàn)激烈地水力沖擊，帶動密封做迅速的軸向運(yùn)動，可使動、靜環(huán)及輔助密封圈等零件嚴(yán)重的損壞，密封性遭到破壞，若泵出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象，機(jī)封損壞一般以下形式：

a.靜環(huán)離位或防轉(zhuǎn)銷打彎。

b.動環(huán)被“抽"到傳動座中被卡住，彈簧失去作用。

c.摩擦副有一件用脆性材料制造進(jìn)（如碳化硅），在密封端面上因“敲擊"而出現(xiàn)片狀剝落。

3.3載荷系數(shù)與彈簧比的確定;

密封流體壓力作用在補(bǔ)償環(huán)上（例如機(jī)封動環(huán)），使其對于非補(bǔ)償環(huán)（例如機(jī)封靜環(huán)），趨于閉合的有效作用面積與密封環(huán)帶面積之比稱為載荷系數(shù)。載荷系數(shù)對機(jī)械密封的密封性及使用壽命可靠性等有很大影響，從密封性密封角度考慮希望載荷系數(shù)大一些，可得到較高的比壓，密封的穩(wěn)定性和可靠都比較好。但是載荷系數(shù)大產(chǎn)生的摩擦熱較大，如不能及時(shí)散去使密封面溫度過高，當(dāng)達(dá)到介質(zhì)氣化溫度時(shí)將發(fā)生氣化，液膜破壞，磨損加大，使用壽命短。

彈簧比壓就是單位密封端面的彈簧力，單位是MPa，計(jì)算方法是總的彈簧力除以密封端在的面積，彈簧比壓是促使密封端面貼合的重要因素，當(dāng)泵在停車與啟動時(shí)壓力較低，或密封腔中正常工作壓力低，或工作中壓力出現(xiàn)較大波動時(shí),彈簧比壓就成為端面比壓的主要組成部分。彈簧比壓的大小要根據(jù)密封結(jié)構(gòu)、工作條件、介質(zhì)性質(zhì)和載荷系數(shù)等綜合考慮，彈簧比壓大了有利于密封端面貼合，改善追隨性，增強(qiáng)密封穩(wěn)定性，若過大則摩擦熱量大，功率消耗增加，使用壽命縮短，彈簧比壓過小，泄露量大，密封穩(wěn)定性差。

因此，在機(jī)械密封的使用選型過程中，載荷系數(shù)與彈簧比壓的確定是保證機(jī)械密封長期穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)十分重要的因素。

3.4輔助密封圈：

機(jī)械密封的輔助密封圈包括動環(huán)密封圈和靜環(huán)密封圈。根據(jù)其作用要求輔助密封圈材料具有良好的彈性，低的摩擦系數(shù)，能耐介質(zhì)的腐蝕溶解和溶脹，耐老化，在壓縮之后及長期工作中不較小的變形，在高溫下使用具有不粘著性，低溫下不硬脆而失去彈性，具有一定的強(qiáng)度和抗壓性，另外，要求來源方便，成本低廉些。

根據(jù)泵內(nèi)流體的物理特性，應(yīng)選擇合適的密封材料，密封材料選擇的合適與否將直接影響機(jī)械密封的使用壽命。

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