机械密封腐蚀失效防护计策范文

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1机械密封的优缺点

机械密封又称端面密封，是旋转轴用动密封。

因机械密封性能可靠，泄露量小，使用寿命长，功耗低，毋须经常维修，且能适应于生产过程自动化和高温、低温、高压、真空、高速以及各种强腐蚀性介质、含固体颗粒介质等苛刻工况的密封要求，故机械密封在化工、石油化工、炼油、医药、国防等工业部门中以获得广泛的应用。

机械密封与软填料密封比较，有如下优点：①机械密封可靠，在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100；②机械密封使用寿命长，在油、水类介质中一般可达1～2年或更长时间，在化工介质中机械密封通常也能达半年以上；③摩擦功率消耗小，机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%；④轴或轴套基本上不受摩损；⑤维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修；⑥抗振性好，对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；⑦适用范围广，机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。但其缺点有：①机械密封结构较复杂，对制造加工要求高；②机械密封安装与更换比较麻烦，并要求工人有一定的安装技术水平；③发生偶然性事故时，机械密封处理较困难；④机械密封一次性投资高。

2机械密封的腐蚀类型

2.1金属环腐蚀第一，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。第二，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。

2.2非金属环腐蚀第一，石墨环腐蚀。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，温度大于180℃时，浸渍的树脂要折离石墨环，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。第二，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350～40℃的温度能使石墨环与氧发生反应，产生CO2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。第三，聚四氟乙烯（F4）密封环的腐蚀。F4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F4环的腐蚀主要是指填充的选择性腐蚀、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。

2.3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F4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。新晨

3防护方法

3.1选材设计者最清楚产品或零件的用途、位置及所处环境，因此设计者在进行结构设计时应选择适合的材料，同时对产品或工件的表面涂层进行设计，在图纸上提出相应的表面处理方法及技术要求。当然，这要求设计人员必须对不同材料或不同涂层、镀层的防腐蚀性能、适用场合、工艺性及经济性等熟悉。比如，容易发生点蚀的工件可选用耐点蚀的合金材料，或对表面进行钝化处理，提高材料的稳定性；为防止缝隙腐蚀或电偶腐蚀的发生，可在接合面上涂上油漆，避免缝隙部位金属裸露或避免不同金属的直接接触。过去推土机的管夹都是普通薄板制作，两三年就可能严重锈蚀，对软管失去固定作用，导致软管与其它零件发生摩擦磨损，最终导致液压系统漏油。采用不锈钢材料后，寿命增加，避免了类似问题的发生。

3.2结构设计工程机械产品在整体布置上要考虑防止腐蚀介质的积聚，尽量避免封闭区域，或保持封闭系统通风和排水良好，如考虑整车的通风、散热，发动机尾气排放要通过净化、降温等；在外形设计上注意防护，避免积存水汽和尘土。注意外露件的保护，电器件与接头布置在内侧，或加防护罩壳。整车外露易腐蚀和易进水的部位设防尘罩。零部件设计时考虑其均匀腐蚀，选择一种或几种组合防腐方式。

（1）在设计中尽量采用圆角或在可能时规定磨圆拐角，整个设计都应考虑到便于对拐角处的打磨。（2）由于表面灰尘会引起金属的腐蚀，因此应避免装配后工件表面积存灰尘。（3）对于外露面或可以进入风雨的部位，尽量不采用点焊，而应该采用连续焊，不仅美观，而且防腐蚀效果好，能防止缝隙腐蚀的发生。而且，对于表面形状来说，对接的防腐蚀性能比搭接要好。（4）焊缝经过打磨和清理，会大大改善表面状态，提高防腐蚀能力。而且，对工件表面尽可能要求清理，使表面无焊渣、焊疤、焊瘤等表面缺陷。

3.3维护与使用建立封液及冷却系统，并经常更换封液及冷却液，加强对端面冷却。检修与安装时，严禁敲击密封件，以防止局部相变而为腐蚀提供条件。密封件安装前，应严格地清洗干净。