機械密封的腐蝕與防護

1、機械密封的腐蝕與防護機械密封的腐蝕與防護機械密封的腐蝕與防護【摘要】機械密封經(jīng)常出現(xiàn)故障，其損壞形式可分為腐蝕損壞、熱損壞和機械損壞三種，其腐蝕形態(tài)也存在多樣性的特點?！娟P(guān)鍵詞】機械密封腐蝕防護機械密封出現(xiàn)故障的機會較多，比例較大，常見的損壞形式可分為腐蝕損壞、熱損壞和機械損壞三種，由于機械密封特殊的結(jié)構(gòu)形式和千差萬別的工作環(huán)境，其腐蝕形態(tài)也存在多樣性的特點。1金屬環(huán)腐蝕(1)表面均勻腐蝕。如果金屬環(huán)表面接觸腐蝕介質(zhì)，而金屬本身又不耐腐

2、蝕，就會產(chǎn)生表面腐蝕，其現(xiàn)象是泄漏、早期磨損、破壞、發(fā)聲等。金屬表面均勻腐蝕有成膜和無膜兩種形態(tài)，無膜的金屬腐蝕很危險，腐蝕過程以一定的速度進行，這主要是選材錯誤造成的。成膜的腐蝕，其鈍化膜通常具有保護作用的特性，但金屬密封環(huán)所用材料，如不銹鋼、鈷、鉻合金等其表面的鈍化膜在端面摩擦中破壞，在缺氧條件下新膜很難生成，使電偶腐蝕加劇。(2)應力腐蝕破裂。金屬在腐蝕和拉應力的同時作用下，首先在薄弱區(qū)產(chǎn)生裂縫，進而向縱深發(fā)展，產(chǎn)生破裂，稱為應力

3、腐蝕破裂。選用堆焊硬質(zhì)合金及鑄鐵、碳化鎢、碳化鈦等密封環(huán)，容易出現(xiàn)應力腐蝕破裂。密封環(huán)裂紋一般是徑向發(fā)散型的，可以是一條或多條。這些裂縫溝通了整個密封端面，加速了端面的磨損，使泄漏量增加。根據(jù)斷裂力學的觀念，材料內(nèi)部原始裂紋尖端的應力場強因子K1=yσ1a(y—系數(shù))。在開始時由于應力σ1小于臨界應力σc，a小于臨界裂紋σc，所以腐蝕作用時，由于原始裂紋a的腐蝕擴展，導致K1的增大。當經(jīng)過一段時間后a=σc及K1=K1c時，斷裂就發(fā)生了

4、，只有當原始裂紋a足夠小，以致于K1＜K1c(應力腐蝕破裂)時，材料不會發(fā)生應力腐蝕破裂。①應力的存在。如果堆焊或加(1)輔助密封圈的腐蝕橡膠種類不同，其耐蝕性亦不同。由于橡膠的腐蝕、老化，其失效的橡膠遭腐蝕后表面變粗糙且失去彈性，容易斷裂。橡膠耐油性因品種而異，不耐油的橡膠易脹大、摩擦力增大，浮動性不好，使密封失效。橡膠與F4耐溫性差，硅橡膠耐溫性最好，可在200℃使用。(2)與輔助密封圈接觸部位的腐蝕機械密封動環(huán)、軸套、靜環(huán)、靜環(huán)座

5、，與橡膠或F4輔助密封圈接觸處沒有大的相對運動，該處液相對靜止易形成死角，給與之接觸的金屬軸套、動環(huán)、靜環(huán)座及密封體等造成了特種腐蝕，主要有縫隙腐蝕、摩振腐蝕、接觸腐蝕，三種腐蝕同時存在，交替進行，所以腐蝕面較寬、較深。觀察其表面深度在11.5倍密封圈直徑，蝕度不小于0.01mm時，密封泄漏就嚴重了。4防護方法(1)選材。環(huán)境不同，選材不同，既要照顧選材的一致性，又要照顧環(huán)境腐蝕差異；溫度、濃度、壓力不同，選材不同；同一介質(zhì)溫度，濃度、

6、壓力不同，腐蝕情況各異，要對腐蝕性有所了解，酌情選材；腐蝕形式不同，選材不同。(2)結(jié)構(gòu)設(shè)計。①避免與介質(zhì)接觸的設(shè)計。采用內(nèi)裝式、外裝式、隔離液等機械密封，涂層、保護套也可起到與介質(zhì)隔離的作用。②端面設(shè)計。采用鑲嵌結(jié)構(gòu)，端面為壓應力，可避免應力腐蝕破裂。③彈簧防腐設(shè)計。從結(jié)構(gòu)上使彈簧不與介質(zhì)接觸是較好的方法，如外裝上噴涂保護層、加保護套等。改旋轉(zhuǎn)型為靜止結(jié)構(gòu)。④輔助密封圈。只要縫隙足夠小，所有材料都可能產(chǎn)生縫隙腐蝕。波紋管與軸套接觸面寬