普通波紋管機(jī)械密封失效形式目前采用的波紋管機(jī)械密封及其輔助系統(tǒng)造成密封失效形式主要有以下幾種。
1、波紋管失彈或斷裂引起的密封失效。波紋管在使用過程中,其剛度消防泵機(jī)械密封或彈性會慢慢減小,這種彈性減小的現(xiàn)象通常稱之為失彈。實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明,當(dāng)波紋管的失彈量超過設(shè)計(jì)初始壓縮量的18%～20%時(shí),整個(gè)波紋管機(jī)械密封就會發(fā)生泄漏。金屬波紋管機(jī)封在溫度低于200℃時(shí)失彈現(xiàn)象不明顯,但在高溫(超過300 ℃)下使用,開車后泵很快就發(fā)生泄漏,將使用的機(jī)封拆下測耐馳機(jī)械密封量發(fā)現(xiàn)金屬波紋管組件高度較安裝前平均降低2～3mm。波紋管失彈主要由于永久變形或應(yīng)力多級泵機(jī)械密封松弛,還有一種情況是工作介質(zhì)結(jié)晶沉淀或凝固在波紋管的縫隙中,使波紋管變形能力減小或喪失變形能力。因此,高溫和載荷是造成波紋管失彈的主要原因[1]。另外,在高溫及波紋管壓縮量或接觸比壓較大的情況下,波紋管會發(fā)生斷裂;溫度越高,載荷越大,波紋管發(fā)生斷裂的概率就越高。
2、配對摩擦副中石墨環(huán)的過度磨損引起的密封失效。通常,將失效的機(jī)封拆下檢查發(fā)現(xiàn)石墨密封環(huán)磨損嚴(yán)重。通過分析和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),金屬波紋管機(jī)封的端面比壓受波紋管的有效直徑的影響,而有效直徑是隨壓力的變化而改變。由于壓力過大,導(dǎo)致摩擦副摩擦嚴(yán)重,石墨環(huán)過度磨損引起泄漏。
3、配對摩擦副中硬質(zhì)合金環(huán)的表面熱裂引起的密封失效。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),密封摩擦副的硬質(zhì)合金環(huán)出現(xiàn)由硬面中心向外發(fā)散的許多粗細(xì)不一的徑向裂紋,這是熱裂導(dǎo)致的密封失效。熱裂產(chǎn)生的主要原因是過高的局部熱應(yīng)力,其中硬質(zhì)合金環(huán)與環(huán)座兩種材料的線膨脹系數(shù)差別,采用堆焊結(jié)構(gòu)還是整體結(jié)構(gòu),密封冷卻沖洗系統(tǒng)中沖洗液的類型、沖洗方式和流量的大小是否合適都可能引起密封端面的熱裂。
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