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摘 要：在机械作业与生产工作中，机械密封是流体机械出现故障的最主要且薄弱环节，机械密封一旦失效，直接造成设备无法使用，给机械作业和正常生产带来困扰。因此，加大对机械密封失效的改进策略研究工作尤為重要。本文通过分析机械密封发展进程及密封失效的原因，进而对机械密封失效的改进措施进行深入探究。
关键词：机械密封；失效；改进策略；探究
随着社会经济的飞速发展，机械设备被广泛应用到生活中的各个领域。机械设备在使用的同时不可避免的要对其进行密封，以确保设备的长久使用，降低企业的维修成本。机械密封是当前主流的流体机械和动力机械中不可或缺的重要的零部件，它对整台机器设备、整套装置的正常运行都有着重要的影响，甚至有的机械密封对整个工厂的生产工作的安全性都有巨大的影响。如果出现机械密封失效情况，会对机械设备造成损坏，提高维修成本，进而造成企业严重的经济损失。因此，加大对机械密封失效的改进措施的研究工作十分重要。
一、机械密封的发展进程
机械密封最早出现在英国，它的出现为机械制造业中转轴密封问题的解决提供了支撑。到上世纪三十年代，随着新工艺和新材料在机械装置中的大量使用，机械密封技术逐步开始应用到冷冻装置和内燃机水泵上。随着第二次世界大战的爆发，机械密封技术在世界范围内得到推广，其应用范围扩展到平衡型机械密封和中间环密封。渐渐地，随着社会经济的发展和人们环境保护意识的提高，机械密封技术的发展重点开始由结构重组和密封新材料逐步向密封原理的发展和控制理论的支持转移。我国机械密封技术应用始于1965年，至今也走过了三十多年的时光。前人的研究成果不仅为研究新型机械密封技术提供理论和实践参考，更为该领域的发展研究指明了方向。
二、机械密封失效的原因分析
（一）压力造成机械密封失效
压力造成机械密封失效的原因主要表现在以下三个方面：第一，高压引起的失效。其主要原因是当密封腔内的压力超过3MPa的临界值时，液膜会因密封端面的压力比过大而无法形成，此情况造成磨损加剧、热量增多，进而导致机械密封失效；第二，压力波动引起失效。其主要原因是因端面密封载荷的存在，在密封腔缺乏液体时启动泵而发生摩擦以及介质的压力低于饱和蒸汽压力，使端面液膜发生闪蒸，丧失润滑效果，另外由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升，也会造成介质压力低于其饱和蒸汽压而使机械密封失效；第三，真空引起失效。造成这种情况的主要原因是密封腔内没有任何介质气体，出现干摩擦现象，从而因漏气导致密封失效。
（二）高温造成机械密封失效
在机械密封失效的诸多原因当中，密封过热也是常见的原因之一，密封过热是因为机械超负荷运行，导致热量无法及时散出，从而引发的密封失效。
（三）介质造成机械密封失效
介质造成机械密封失效主要表现在以下两个方面：第一，介质自身的强腐蚀性所引起的。若介质具有强腐蚀性，就会产生腐蚀现象，腐蚀的后果是使接触面变得粗糙，从而引起泄漏量过大、密封失效的情况出现；第二，因介质中含有固体颗粒杂质造成的机械密封失效。若介质内含有颗粒杂质，一旦机械密封装置开始高速运转，那么这些杂质不可避免地会进入密封端面，在高温情况下会划伤密封面或破坏液膜的连续性，从而降低密封的效果。
（四）管理力度不严格造成机械密封失效
在机械密封工艺管理中，导致机械密封失效的原因还有相当一部分是由人为因素引起。也就是说，由于管理人员的管理不严，同样可以导致机械密封失效。
三、机械密封失效的改进策略
（一）对压力造成密封失效的改进策略
若是因高压引起失效，采取的措施为调整端面受力分布，采用各种硬质或其他各种耐压强度高及刚度高的材料以减小零部件形变，还要注意冷却装置、润滑措施和传动方式的选用；若是因压力波动引起失效，应当扩大密封介质的温度剧变，从而有效的避免这种现象的发生；若是因真空引起失效，采取的措施为采用双端面机械密封，该装置不仅具有双重保险的功效，还有助于改善润滑条件和提高密封性能。
（二）对高温造成密封失效的改进策略
解决高温引起机械密封失效的关键措施在于选取新型耐高温密封材料，提高其热传导效率。此外，还要提高辅助密封圈的耐热能力。金属波纹管机械密封装置具有机械密封追随性较好、耐高温幅度大、柔软性较好、缓冲能力强等优点。研究表明，当机械运转时的温度超过220℃时，使用金属波纹管机械密封，既可以解决高温失效的问题，还可以避免失弹现象的产生。
（三）对介质造成密封失效的改进策略
介质中含有颗粒是导致密封失效的最重要原因。因此，在机械生产过程中，应当仔细过滤介质，确定悬浮颗粒的来源，对密封端面进行彻底冲洗，减少悬浮颗粒在端而间驻留和沉积的机会。如果颗粒在密封区域受到冲洗时，应当向密封的管腔内适当注入温度合适的冲洗液，保证机械运行的正常。
（四）加强管理人员的管理和巡查力度
在工业企业机械管理当中，设备管理人员应当提高机械工艺的管理，确保工艺指标在生产过程中保持稳定。另外，防止由于工作压力、环境温度等不稳定条件的变化，引起机械密封的损坏，设备管理人员应当加强操作过程的监督和检查，认真填写检查记录，对需要及时冷却和修护的机械密封进行重点检查，确保冷却水的通畅无阻，如果发现问题，应当及时进行处理。
四、结束语
综上所述，机械密封失效会给机械正常生产造成严重影响，给企业运营造成困扰。如何对机械密封的失效进行有效的预防，是当前设备管理工作者面临的巨大挑战。由于引起机械密封故障的原因是复杂的、多方面的。因此，管理者在对机械密封失效的维修工作中，要在正确诊断失效原因的基础上，采取针对性的措施进行维修，并且要详细分析各种影响机械密封效用的因素，按照规定的使用条件和范围选用机械密封，才能有效保证机械密封的良好运行。
参考文献：
[1]赵昕.机械密封失效的原因及其改进策略[J].机械研究与应用，2011.
[2]李爱贤.机械密封失效的原因及其改进策略探究[J].机电信息，2011.
[3]王晓青.机械密封失效的影响因素与影响机制研究[J].石油化工设备，2011.
关键词：机械密封；失效；改进策略；探究
随着社会经济的飞速发展，机械设备被广泛应用到生活中的各个领域。机械设备在使用的同时不可避免的要对其进行密封，以确保设备的长久使用，降低企业的维修成本。机械密封是当前主流的流体机械和动力机械中不可或缺的重要的零部件，它对整台机器设备、整套装置的正常运行都有着重要的影响，甚至有的机械密封对整个工厂的生产工作的安全性都有巨大的影响。如果出现机械密封失效情况，会对机械设备造成损坏，提高维修成本，进而造成企业严重的经济损失。因此，加大对机械密封失效的改进措施的研究工作十分重要。
一、机械密封的发展进程
机械密封最早出现在英国，它的出现为机械制造业中转轴密封问题的解决提供了支撑。到上世纪三十年代，随着新工艺和新材料在机械装置中的大量使用，机械密封技术逐步开始应用到冷冻装置和内燃机水泵上。随着第二次世界大战的爆发，机械密封技术在世界范围内得到推广，其应用范围扩展到平衡型机械密封和中间环密封。渐渐地，随着社会经济的发展和人们环境保护意识的提高，机械密封技术的发展重点开始由结构重组和密封新材料逐步向密封原理的发展和控制理论的支持转移。我国机械密封技术应用始于1965年，至今也走过了三十多年的时光。前人的研究成果不仅为研究新型机械密封技术提供理论和实践参考，更为该领域的发展研究指明了方向。
二、机械密封失效的原因分析
（一）压力造成机械密封失效
压力造成机械密封失效的原因主要表现在以下三个方面：第一，高压引起的失效。其主要原因是当密封腔内的压力超过3MPa的临界值时，液膜会因密封端面的压力比过大而无法形成，此情况造成磨损加剧、热量增多，进而导致机械密封失效；第二，压力波动引起失效。其主要原因是因端面密封载荷的存在，在密封腔缺乏液体时启动泵而发生摩擦以及介质的压力低于饱和蒸汽压力，使端面液膜发生闪蒸，丧失润滑效果，另外由于端面摩擦及旋转元件搅拌液体产生热量而使介质的饱和蒸汽压上升，也会造成介质压力低于其饱和蒸汽压而使机械密封失效；第三，真空引起失效。造成这种情况的主要原因是密封腔内没有任何介质气体，出现干摩擦现象，从而因漏气导致密封失效。
（二）高温造成机械密封失效
在机械密封失效的诸多原因当中，密封过热也是常见的原因之一，密封过热是因为机械超负荷运行，导致热量无法及时散出，从而引发的密封失效。
（三）介质造成机械密封失效
介质造成机械密封失效主要表现在以下两个方面：第一，介质自身的强腐蚀性所引起的。若介质具有强腐蚀性，就会产生腐蚀现象，腐蚀的后果是使接触面变得粗糙，从而引起泄漏量过大、密封失效的情况出现；第二，因介质中含有固体颗粒杂质造成的机械密封失效。若介质内含有颗粒杂质，一旦机械密封装置开始高速运转，那么这些杂质不可避免地会进入密封端面，在高温情况下会划伤密封面或破坏液膜的连续性，从而降低密封的效果。
（四）管理力度不严格造成机械密封失效
在机械密封工艺管理中，导致机械密封失效的原因还有相当一部分是由人为因素引起。也就是说，由于管理人员的管理不严，同样可以导致机械密封失效。
三、机械密封失效的改进策略
（一）对压力造成密封失效的改进策略
若是因高压引起失效，采取的措施为调整端面受力分布，采用各种硬质或其他各种耐压强度高及刚度高的材料以减小零部件形变，还要注意冷却装置、润滑措施和传动方式的选用；若是因压力波动引起失效，应当扩大密封介质的温度剧变，从而有效的避免这种现象的发生；若是因真空引起失效，采取的措施为采用双端面机械密封，该装置不仅具有双重保险的功效，还有助于改善润滑条件和提高密封性能。
（二）对高温造成密封失效的改进策略
解决高温引起机械密封失效的关键措施在于选取新型耐高温密封材料，提高其热传导效率。此外，还要提高辅助密封圈的耐热能力。金属波纹管机械密封装置具有机械密封追随性较好、耐高温幅度大、柔软性较好、缓冲能力强等优点。研究表明，当机械运转时的温度超过220℃时，使用金属波纹管机械密封，既可以解决高温失效的问题，还可以避免失弹现象的产生。
（三）对介质造成密封失效的改进策略
介质中含有颗粒是导致密封失效的最重要原因。因此，在机械生产过程中，应当仔细过滤介质，确定悬浮颗粒的来源，对密封端面进行彻底冲洗，减少悬浮颗粒在端而间驻留和沉积的机会。如果颗粒在密封区域受到冲洗时，应当向密封的管腔内适当注入温度合适的冲洗液，保证机械运行的正常。
（四）加强管理人员的管理和巡查力度
在工业企业机械管理当中，设备管理人员应当提高机械工艺的管理，确保工艺指标在生产过程中保持稳定。另外，防止由于工作压力、环境温度等不稳定条件的变化，引起机械密封的损坏，设备管理人员应当加强操作过程的监督和检查，认真填写检查记录，对需要及时冷却和修护的机械密封进行重点检查，确保冷却水的通畅无阻，如果发现问题，应当及时进行处理。
四、结束语
综上所述，机械密封失效会给机械正常生产造成严重影响，给企业运营造成困扰。如何对机械密封的失效进行有效的预防，是当前设备管理工作者面临的巨大挑战。由于引起机械密封故障的原因是复杂的、多方面的。因此，管理者在对机械密封失效的维修工作中，要在正确诊断失效原因的基础上，采取针对性的措施进行维修，并且要详细分析各种影响机械密封效用的因素，按照规定的使用条件和范围选用机械密封，才能有效保证机械密封的良好运行。
参考文献：
[1]赵昕.机械密封失效的原因及其改进策略[J].机械研究与应用，2011.
[2]李爱贤.机械密封失效的原因及其改进策略探究[J].机电信息，2011.
[3]王晓青.机械密封失效的影响因素与影响机制研究[J].石油化工设备，2011.