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[摘 要]我们把机械密封按照生命期时序可以分为设计，制造，实用及维护，失效四个阶段，是按照机械密封生命期的概念来分配的，为了避免机械密封失效，我们必须无一纰漏地审查能影响到失效的所有因素，这就要求我们探求机械密封失效影响的因素集，在大量失效样本中，发现了影响密封失效的因素，实际出现的项次和这些影响因素在机械密封的生命阶段属性，确定了失效样本与三个阶段的相关性强弱，分析了主要影响因素的机制，这个结果可以为主动改善机械密封生命期质量提供新的捷径。
[关键词]机械密封：失效：生命期质量
中图分类号：T46 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0280-01
首先通过对合集中因素的分析，主动改善机械密封全生命期质量，这样就可以为快速诊断失败的原因创造有利条件，某种程度讲，每个失败的实验结果都能得到一个案例，也就是实验结果，把它弃之可惜，如果只限制于研究一个实验环境对应之外的因素影响，又要承担起不可预知的巨大风险，那么，建立起机械密封失效的因素集就显的意义重大，因此，笔者搜集了大量的密封失败实例，也研究了大量实例，这些机械密封失效的实例均来自于船舶，输油，汽车，渣浆等泵类和压缩机器，涡轮机等有关设备，它们的工作介质和实用环境具有一定的典型性，那么考察这些机械密封的失效样本，就能获取一些在一般条件下实用的机械密封失败的相关影响因素。
一、机械密封失效影响因素分类及其相关性分析
密封失效有的是单一因素，有的却是一个或多个阶段因素结合所致。通过机械密封按生命期时序可分为设计、制造、使用直至失效几个阶段的原理，笔者搜集了100多个机械密封失效的案例，以下作详细具体分析。
1.1 设计阶段端面的影响
机械密封形式，摩擦状态和输送介质都能成为影响端面比压的因素，对于介质的易挥发，端面间的介质汽化，我们建议端面比压值不能太小，某高转速轻泵因为操作的条件不稳定还有频繁的拆装过程，会导致介质端机械密封处的压力增高，这样一来，密封的实际端面比压值就会比计算值还要高，而弹簧的比压相对略小，因此端面比压的波动和泵运行中的震动敏感性就会增强，泵的转速较高，补偿环对追随性的要求达不到，在谷底时的介质压力就容易发生泄漏，又很容易在巅峰值时产生摩擦，摩擦状态的不稳定，导致密封失败而泄漏。
1.2 密封材质的影响
摩擦副密封面材料的配置应根据密封介质的特性选择， 不然就会对机械密封的性能产生直接影响。为保证密封的性能， 密封圈作为在机械密封中的辅助应该具备较好的弹性， 密封圈材料也應该根据被密封介质的特性进行选择。
船用离心泵机械密封摩擦副配对材料源采用硬质合金- 碳石墨和硬质合金-青铜，海水中的泥沙等颗粒性介质，使硬质合金产生相互咬合卡死现象， 从而造成密封面拉伤导致密封失效。而换一种的配对的话就很好，比如采用镍基硬质合金与碳化硅配对后， 效果良好。
试验结果表明，在聚乙二醇二甲醚溶液中浸泡一定时间的丁腈橡胶O型圈不但膨胀变粗，而且还会被腐蚀性破坏，失去原有的弹性及柔韧。和丁睛橡胶相比较的话，氟橡胶圈具有高抗胀强度，耐高温，变形幅度小，但是也同样会发生膨胀变粗。这个试验表明，某富液泵密封圈选材不当是导致机械密封发生泄漏和造成动环和轴套卡死的主要原因。
1.3 密封端面和动、静环磨损所产生的影响
机械密封失效样本中， 密封端面及动、静环主要是因为颗粒、密封液汽化、液膜过薄、轴的同轴度差或者刚度不足等一些原因而形成的磨损比较多，颗粒磨损出现的次数最多， 在总样本数中占有的比例是72%，结晶物、腐蚀物、催化剂颗粒及泥沙等是固体颗粒的来源。这些机械密封失效样本都用实例表明， 在机械密封设计中需要充分的考虑理解到使用条件。弹性元件在机械密封中所起到的补偿、预紧及缓冲等作用， 这就对始终保持弹性有所要求，这样才能够对端面摩擦副紧密贴合和动环补偿有所保证。弹端面密封比压的大小是由簧的弹性和高温稳定性直接决定， 比压大则会造成密封面之间的润滑液膜厚度减小， 从而造成磨损的加剧， 还会在密封端面产生大量摩擦热度等问题从而破坏动、静环端面材料原有性能，加剧了密封端面的摩擦， 造成热裂。相反在端面比压过小的情况下则会，使密封端面处于液体摩擦状态， 弹簧在高温得作用下， 弹力会降低、甚至完全失去原有弹性，导致端面摩擦副贴合不能在保证下进行， 此时机械密封的密封性能都将要没办法得到保证。
机械密封的密封腔在发生汽蚀时，水力冲击则会出现在密封腔内，继而会出现激烈的， 带动动环做快速的轴向往复运动， 这种工况下弹簧将会极其容易发生疲劳断裂。因此实例表明了，某联合芳烃给水泵机械密封弹簧曾经因为此等原因而造成节节断裂的局面。该企业的技术人员按现场情况对弹簧的参数和弹簧结构进行了分析改进， 增大弹簧节距，调整弹簧座部分的结构尺寸， 让密封弹簧处于无法工作状态时， 根据推环和弹簧座最先接触为主的承受轴向力， 从而就免除了弹簧因频繁处于压缩的极限状态， 而使弹簧造成断裂的故障就消除了。
1.4 影响制造阶段的因素有哪些
在100例机械密封失效样本中， 从制造阶段对于失效所产生的因素影响项次数据表中可见， 制造阶段对其失效的影响因素有十多项， 而机械密封装配质量、加工精度不足、振动或轴径向跳动大、端面比压过大或过小、动静环端面平面度误差过大这五项因素占总项次的比重还是较大的，我们应该尤其进行研究改善。
1.5 装配质量上的影响
在机械密封失效样本的所有案例中， 因装配问题所造成的密封失效出现较多的是以下几种情况。
（1） 密封动环圈过紧会加剧密封圈的磨损，增大动环轴向的调整，阻力上的移动和工况变化波动比较频繁的时候，使其无法进行适时的整改。
（2）弹簧如果压缩量过于严重的时候会使摩擦副产生急剧磨损甚至会瞬间烧损，失去调节动环的能力。亦会使动环密封圈变形从而影响到密封效果。压缩量过大不但会增加密封端面的PV值，还会导致弹簧应力的上升，弹簧会因为加速使用的疲用产生破坏力。所以多弹簧式机械在密封安装时，有时便会发生弹簧翘曲等现象。
（3）静环密封圈配合过紧是容易引起静环密封过度变形的一个重要原因，它会影响密封效果.因而每当静环材质是碳化硅时，一般情况下材质较脆，受力过大就容易引起断裂现象的发生。
（4）首先我们一定要保证密封端面与旋转轴的垂直度。如果垂直度的偏差较大的话，密封面就形成了楔形，降低密封能力的一个重要原因则是因为密封环直径越大，差值也就越大，
结语
如何建立和利用机械密封失效影响因素集，更好的进行机制研究是实现机械密封生命期质量目标的必要条件。渐渐完善机械密封失效影响因素集，并且根据已有方案的修改和补充，使相关文献和数据达到提高机械工程技术人员的理解的作用，提高机械密封的设计、制造、安装及应用水平，是提高机械密封生命期质量的重要基础。
参考文献
[1] 杨建平.AC螺杆压缩机机封失效原因分析及改造[J].压缩机技术，2008，（5）：23-26.
[2] 赵月刚.富液泵机械密封的失效分析及改进[J].中氮.
[7] 郭海峰，张玉梅.离心泵机械密封失效原因分析及消除措施[J].化学工业，2010，28（1）：34-36.
[3] 张峰，黄保静，鲁军.渣浆泵轴头骨架油封失效分析及改进[J].润滑与密封，2008，33（12）：111-112.
[关键词]机械密封：失效：生命期质量
中图分类号：T46 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0280-01
首先通过对合集中因素的分析，主动改善机械密封全生命期质量，这样就可以为快速诊断失败的原因创造有利条件，某种程度讲，每个失败的实验结果都能得到一个案例，也就是实验结果，把它弃之可惜，如果只限制于研究一个实验环境对应之外的因素影响，又要承担起不可预知的巨大风险，那么，建立起机械密封失效的因素集就显的意义重大，因此，笔者搜集了大量的密封失败实例，也研究了大量实例，这些机械密封失效的实例均来自于船舶，输油，汽车，渣浆等泵类和压缩机器，涡轮机等有关设备，它们的工作介质和实用环境具有一定的典型性，那么考察这些机械密封的失效样本，就能获取一些在一般条件下实用的机械密封失败的相关影响因素。
一、机械密封失效影响因素分类及其相关性分析
密封失效有的是单一因素，有的却是一个或多个阶段因素结合所致。通过机械密封按生命期时序可分为设计、制造、使用直至失效几个阶段的原理，笔者搜集了100多个机械密封失效的案例，以下作详细具体分析。
1.1 设计阶段端面的影响
机械密封形式，摩擦状态和输送介质都能成为影响端面比压的因素，对于介质的易挥发，端面间的介质汽化，我们建议端面比压值不能太小，某高转速轻泵因为操作的条件不稳定还有频繁的拆装过程，会导致介质端机械密封处的压力增高，这样一来，密封的实际端面比压值就会比计算值还要高，而弹簧的比压相对略小，因此端面比压的波动和泵运行中的震动敏感性就会增强，泵的转速较高，补偿环对追随性的要求达不到，在谷底时的介质压力就容易发生泄漏，又很容易在巅峰值时产生摩擦，摩擦状态的不稳定，导致密封失败而泄漏。
1.2 密封材质的影响
摩擦副密封面材料的配置应根据密封介质的特性选择， 不然就会对机械密封的性能产生直接影响。为保证密封的性能， 密封圈作为在机械密封中的辅助应该具备较好的弹性， 密封圈材料也應该根据被密封介质的特性进行选择。
船用离心泵机械密封摩擦副配对材料源采用硬质合金- 碳石墨和硬质合金-青铜，海水中的泥沙等颗粒性介质，使硬质合金产生相互咬合卡死现象， 从而造成密封面拉伤导致密封失效。而换一种的配对的话就很好，比如采用镍基硬质合金与碳化硅配对后， 效果良好。
试验结果表明，在聚乙二醇二甲醚溶液中浸泡一定时间的丁腈橡胶O型圈不但膨胀变粗，而且还会被腐蚀性破坏，失去原有的弹性及柔韧。和丁睛橡胶相比较的话，氟橡胶圈具有高抗胀强度，耐高温，变形幅度小，但是也同样会发生膨胀变粗。这个试验表明，某富液泵密封圈选材不当是导致机械密封发生泄漏和造成动环和轴套卡死的主要原因。
1.3 密封端面和动、静环磨损所产生的影响
机械密封失效样本中， 密封端面及动、静环主要是因为颗粒、密封液汽化、液膜过薄、轴的同轴度差或者刚度不足等一些原因而形成的磨损比较多，颗粒磨损出现的次数最多， 在总样本数中占有的比例是72%，结晶物、腐蚀物、催化剂颗粒及泥沙等是固体颗粒的来源。这些机械密封失效样本都用实例表明， 在机械密封设计中需要充分的考虑理解到使用条件。弹性元件在机械密封中所起到的补偿、预紧及缓冲等作用， 这就对始终保持弹性有所要求，这样才能够对端面摩擦副紧密贴合和动环补偿有所保证。弹端面密封比压的大小是由簧的弹性和高温稳定性直接决定， 比压大则会造成密封面之间的润滑液膜厚度减小， 从而造成磨损的加剧， 还会在密封端面产生大量摩擦热度等问题从而破坏动、静环端面材料原有性能，加剧了密封端面的摩擦， 造成热裂。相反在端面比压过小的情况下则会，使密封端面处于液体摩擦状态， 弹簧在高温得作用下， 弹力会降低、甚至完全失去原有弹性，导致端面摩擦副贴合不能在保证下进行， 此时机械密封的密封性能都将要没办法得到保证。
机械密封的密封腔在发生汽蚀时，水力冲击则会出现在密封腔内，继而会出现激烈的， 带动动环做快速的轴向往复运动， 这种工况下弹簧将会极其容易发生疲劳断裂。因此实例表明了，某联合芳烃给水泵机械密封弹簧曾经因为此等原因而造成节节断裂的局面。该企业的技术人员按现场情况对弹簧的参数和弹簧结构进行了分析改进， 增大弹簧节距，调整弹簧座部分的结构尺寸， 让密封弹簧处于无法工作状态时， 根据推环和弹簧座最先接触为主的承受轴向力， 从而就免除了弹簧因频繁处于压缩的极限状态， 而使弹簧造成断裂的故障就消除了。
1.4 影响制造阶段的因素有哪些
在100例机械密封失效样本中， 从制造阶段对于失效所产生的因素影响项次数据表中可见， 制造阶段对其失效的影响因素有十多项， 而机械密封装配质量、加工精度不足、振动或轴径向跳动大、端面比压过大或过小、动静环端面平面度误差过大这五项因素占总项次的比重还是较大的，我们应该尤其进行研究改善。
1.5 装配质量上的影响
在机械密封失效样本的所有案例中， 因装配问题所造成的密封失效出现较多的是以下几种情况。
（1） 密封动环圈过紧会加剧密封圈的磨损，增大动环轴向的调整，阻力上的移动和工况变化波动比较频繁的时候，使其无法进行适时的整改。
（2）弹簧如果压缩量过于严重的时候会使摩擦副产生急剧磨损甚至会瞬间烧损，失去调节动环的能力。亦会使动环密封圈变形从而影响到密封效果。压缩量过大不但会增加密封端面的PV值，还会导致弹簧应力的上升，弹簧会因为加速使用的疲用产生破坏力。所以多弹簧式机械在密封安装时，有时便会发生弹簧翘曲等现象。
（3）静环密封圈配合过紧是容易引起静环密封过度变形的一个重要原因，它会影响密封效果.因而每当静环材质是碳化硅时，一般情况下材质较脆，受力过大就容易引起断裂现象的发生。
（4）首先我们一定要保证密封端面与旋转轴的垂直度。如果垂直度的偏差较大的话，密封面就形成了楔形，降低密封能力的一个重要原因则是因为密封环直径越大，差值也就越大，
结语
如何建立和利用机械密封失效影响因素集，更好的进行机制研究是实现机械密封生命期质量目标的必要条件。渐渐完善机械密封失效影响因素集，并且根据已有方案的修改和补充，使相关文献和数据达到提高机械工程技术人员的理解的作用，提高机械密封的设计、制造、安装及应用水平，是提高机械密封生命期质量的重要基础。
参考文献
[1] 杨建平.AC螺杆压缩机机封失效原因分析及改造[J].压缩机技术，2008，（5）：23-26.
[2] 赵月刚.富液泵机械密封的失效分析及改进[J].中氮.
[7] 郭海峰，张玉梅.离心泵机械密封失效原因分析及消除措施[J].化学工业，2010，28（1）：34-36.
[3] 张峰，黄保静，鲁军.渣浆泵轴头骨架油封失效分析及改进[J].润滑与密封，2008，33（12）：111-112.