机械密封失效的原因分析
唐雨飞
【摘 要】密封失效问题对机械的正常运转有着较为严重的危害。本文主要从机械的设计阶段、制造阶段和使用阶段入手，对机械密封失效的影响因素进行了探究，并在此基础上，对这一问题的预防措施进行了探究。
【关键词】机械密封失效；机械设计；机械制造；机械使用
随着社会的不断发展，工业技术水平的不断进步，让机械设备对密封性的要求不断提高。从机械设备的使用过程来看，热损效应、材料腐蚀和安装误差等问题的存在，会让一些旋转设备出现密封失效的问题。
1 机械设计阶段密封失效影响因素
1.1 端面比压对机械运行的影响
端面比压与机械密封端面之间存在着较为密切的联系。在端面比压增大的情况下，摩擦热所导致的液膜蒸发问题会让密封端面的磨损现象有所加剧。在端面比压过小的情况下，机械密封会表现出泄露失效的问题，因而机械密封形式、摩擦状态成为了端面比压的主要影响因素。
1.2 弹簧的影响
弹簧元件在机械密封中发挥着补偿和缓冲的作用。弹簧的弹性和其在高温环境下稳定性对端面密封比压的大小有着直接的影响。如果弹簧在高温作用下表现出弹力降低的问题，机械密封的密封性能也会表现出明显降低的现象。
2 机械制造阶段密封失效的影响因素
2.1 机械装配质量对机械密封的影响
机械装配质量对机械密封问题的影响主要表现在了以下几个方面：第一是弹簧压缩量过大所带来的影响。这一问题的出现，会让动环密封圈出现变形问题。压缩量过大的问题也会让弹簧的应力有所上升，这就会让弹簧翘曲问题成为机械密封问题的主要影响因素。第二是动环密封圈过紧的问题给密封问题带来的影响；第三是动环、静环密封圈在配合过紧的情况下，给机械密封带来的不利影响。第四，在动环和静环在装配环节出现倾斜现象以后，二者在弹簧和密封腔端盖压力的影响下出现的倾斜磨损问题也会让密封能力有所降低。
2.2 加工精度对机械密封的影响
加工精度涉及到了机械密封段固体表面的粗糙度和整体形状误差等多种因素。一般而言，机械密封是在混合摩擦状态下工作的。在这样的工作环境下，与机械密封中的弹簧压力和密封介质压力有关的总外部载荷会让密封零件出现磨损的问题。
3 機械使用阶段密封失效的影响因素
3.1 不当操作对机械密封的影响
机械设备的使用者在设备使用过程中，未按照操作规程进行操作的行为，是导致机械密封失效的一大重要因素。在机械设备的操作条件不够稳定的情况下，密封腔内的压力的降低，会让机械的端面比压值有所下降。在密封端面的汽化半径不断增加的情况下，密封面摩擦状态恶化所引发的摩擦热问题会让密封面的磨损现象有所加剧。在机械设备使用人员的不规范操作问题的影响下，一些机器设备的注水泵机组频繁启动的问题也会给机械的密封带来一定的影响。在注水泵机组频繁重启的情况下，机械密封副所受到的冲击会成为机械密封失效问题的主要诱因。
3.2 抽空问题的影响
在机械设备处于正压抽空的状态下，泵类介质的压力要远远高于正常大气压的压力。但是在密封箱内的借助压力低于输送温度下的介质的饱和蒸气压的情况下，借助在密封端面内出现的汽化问题就会让密封环出现剧烈的干磨损摩擦问题，这一现象的会让密封面出现烧损或间歇性汽喷振动问题。负压抽空问题也会给机械密封带来一些不利的影响。在负压抽空阶段，密封腔内的压力要远远低于正常的大气压力。在作用在密封环动环背面的闭合力等因素的影响下，动环的轴向移动现象会让其与静环有所脱离，因而动环和静环两端面之间的负压问题就会让密封装置在难以复位的情况下出现失效问题。
3.3 结垢问题的影响
结垢问题对一些泵类设备的使用寿命有着不利的影响。根据一些资料中的内容的记载，水垢的生成温度为80℃。在流入泵机械密封冷却水水温高于这一温度的情况下，钙镁盐类析出的问题是水垢问题的主要产生原因。在结构严重的情况下，循环水出口会被水垢堵塞，这就会让机械密封水夹套的温度有所上升。
4 机械密封失效问题的预防措施
为了对机械密封失效问题进行有效避免，在密封结构的选择过程中，相关工作人员需要对结构简单、可靠性强、操作方便和易于维修的结构进行应用。在对机械参数、材料等因素进行了解以后，工作人员需要从机械设备的实际工作环境入手，对一些安全可靠的机械密封装置进行应用。在密封设备应用之前，机械设备用户需要对各个部件的完好性进行保障，进而从机械密封的正确要求入手，完成机械设备的安装工作。主机轴的窜动量、摆动；量和挠度等问题也是设备用户不可忽视的问题。在安装过程中，机械设备的使用者需要对游标卡尺和百分表等工具进行应用。
在机械密封装置的工作环境的温度相对较高的情况下，机械设备使用者可以对冲洗辅助装置进行应用。一些耐高温材料的应用，也可以对高温给机械密封带来的不利影响进行避免。铅垫片的应用，们可以对微动密封和弹簧的失弹问题进行有效解决。为了对密封构件在实际应用中出现的一些问题进行解决，相关人员需要对机械密封设备进行定期检查，对于一些已经老化或者已经出现问题的构件及时进行更换，进而对密封系统的安全性和稳定性提供保障。抽空问题对机械密封的影响是系统工艺操作不稳定性的不利影响的表现，为了对机械的工艺条件提供保障，工作人员在泵的操作过程中，需要严格遵循相关的操作规程。
5 结论
机械密封本身是一种较为精密的部件，泄漏点多，对零件的加工精度及安装有很多的要求.机械密封失效影响因素是事关机械密封质量目标的重要因素。在对相关影响因素进行探究的基础上，对机械密封的设计水平、制造水平和安装应用水平进行提升，可以有效促进机械密封质量的提升。
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[责任编辑：田吉捷]
