一般說來，旋轉(zhuǎn)軸密封是流體機(jī)械的薄弱環(huán)節(jié)，它的失效是造成設(shè)備維修的主要原因。
根據(jù)幾家煉油廠、化工廠泵用機(jī)械密封的統(tǒng)計(jì)資料表明，大約有47%的泵維修歸因于機(jī)械密封；泵在運(yùn)行半年后，就有40%～50%的機(jī)械密封失效。雖然這僅是幾個(gè)廠的使用情況，但可以說明密封是易損件的這一特點(diǎn)。
機(jī)械密封在機(jī)、泵中是精密的部件。由于其工作條件惡劣與隨機(jī)失效性，工作壽命較低。因此，工廠在工藝流程中主循環(huán)泵通常要設(shè)置雙管線，切換閥門開啟備用泵，并且有相當(dāng)數(shù)量庫(kù)存機(jī)械密封備件。
引起密封過早失效的因素很多，諸如：密封設(shè)計(jì)和制造中的問題，選型或安裝不當(dāng)，以及設(shè)備本身存在問題等。因此，應(yīng)針對(duì)具體情況，分析失效原因，采取相應(yīng)措施。
第一節(jié) 泄漏失效分析
泄漏是機(jī)械密封失效的主要表現(xiàn)形式。在實(shí)際工作中，重要的是從泄漏現(xiàn)象分析機(jī)械密封產(chǎn)生泄漏的原因。外裝式機(jī)械密封易于查明，而內(nèi)裝式機(jī)械密封，僅能觀察到泄漏是來自非補(bǔ)償靜止環(huán)的外周或內(nèi)周，這就給分析工作帶來一定的困難。
首先對(duì)機(jī)械密封的泄漏通道進(jìn)行一般性分析。
普通單端面內(nèi)裝式機(jī)械密封的典型泄漏通道如圖12-1所示有7處，分別為：
1)摩擦副端面之間(泄漏點(diǎn)1)；
2)補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈處(泄漏點(diǎn)2)；
3)非補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈處(泄漏點(diǎn)3)；
4)機(jī)體與壓蓋結(jié)合端面間(泄漏點(diǎn)4)；
5)軸套與轉(zhuǎn)軸之間(泄漏點(diǎn)5)；
6)碳石墨環(huán)有滲漏孔隙以及從鑲嵌件配合面處都可能成為泄漏通道(6、7)。
圖12-1 機(jī)械密封的泄漏通道
以下對(duì)各點(diǎn)的具體情況進(jìn)行分析。
一、摩擦副端面之間泄漏
1.端面不平 端面平面度、粗糙度未達(dá)到要求，或在使用前受到了損傷，因而產(chǎn)生泄漏。這時(shí)應(yīng)重新研磨拋光或更換密封環(huán)。
2.端面間存在異物 污物未被清除，裝配時(shí)未清洗。此時(shí)需清除端面污物重新裝配。
3.安裝不正確
(1)安裝尺寸未達(dá)到安裝工作尺寸的要求，必須仔細(xì)閱讀安裝說明書及附圖，重新調(diào)整安裝尺寸。
(2)非補(bǔ)償環(huán)安裝傾斜，若為壓蓋安裝偏斜應(yīng)重新安裝。同時(shí)檢查密封環(huán)端面與壓蓋端面各點(diǎn)的距離是否一致，防轉(zhuǎn)銷是否進(jìn)入密封環(huán)的凹槽中，防轉(zhuǎn)銷是否頂?shù)桨疾鄣撞俊？傃b時(shí)壓蓋螺釘要均勻鎖緊。
(3)端面變形，碳石墨環(huán)彈性模量低，易變形。一般說來，碳石墨環(huán)端面變形原因是：
1)合成像膠O形圈在介質(zhì)中溶脹，體積增大，碳石墨環(huán)受力偶作用而使端面變形。對(duì)此，應(yīng)更換O形圈材料或調(diào)整O型圈過盈量及硬度。
2)壓蓋內(nèi)夾雜金屬污垢，局部受阻。對(duì)此，須請(qǐng)除污垢，清洗壓蓋。
3)端面分離，彈簧阻塞，如因溫度變化引起介質(zhì)結(jié)晶、積垢，造成端面不能很好地貼合。彈簧被腐蝕而喪失強(qiáng)度也會(huì)產(chǎn)生同樣的結(jié)果。對(duì)于因腐蝕而產(chǎn)生的泄漏，一般需要改用合適的材料，避免阻塞應(yīng)改變密封的結(jié)構(gòu)或采用彈簧外置式機(jī)械密封，從而可避免彈簧被阻塞與腐蝕。造成端面分離的情況還有：端面接觸閉合壓力不足，這是因?yàn)檩S(或軸套，下同)與密封圈之間摩擦阻力過大使閉合力減小。阻力增加是因?yàn)橄鹉zO形圈溶脹后引起密封環(huán)卡滯；軸可能因點(diǎn)腐蝕或電隅腐蝕而使表面失去光滑，從而增加摩擦力。當(dāng)密封圈的壓縮量過大，當(dāng)軸竄動(dòng)時(shí)，補(bǔ)償環(huán)隨軸竄動(dòng)致使密封端面不閉合。補(bǔ)償環(huán)組件與軸的間過小，高溫工況下，用線膨脹系數(shù)不同的材料組合在一起使用時(shí)，補(bǔ)償環(huán)組件容易產(chǎn)生卡滯故障。對(duì)此，必須校核因溫升引起的間隙的減小量，軸必須具有合適的粗糙度。
二、補(bǔ)償環(huán)輔助密封圈處的泄漏
(1)輔助密封圈質(zhì)量問題，如橡膠密封圈截面尺寸超差，壓縮率不符合要求，表面質(zhì)量問題：模具錯(cuò)位、開模縮裂、修邊過量、流痕、凹凸缺陷、飛邊過大等。對(duì)此，需用合格品替換。
(2)密封圈安裝時(shí)受到損傷，如聚四氟乙烯V形圈安裝時(shí)唇口被割傷，橡膠制件表面有劃痕，都是密封失效的常見原因。出現(xiàn)這種情況，多半是軸端未倒角或殘留毛刺不清潔所致。因此，要注意清除毛刺和保持清潔。軸上的健槽也會(huì)損傷密封圈，為此，安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查棱邊有無毛刺并使用專用工具進(jìn)行安裝，避免密封圈受到損傷。
(3)軸表面有缺陷或有腐蝕、麻點(diǎn)、凹坑。對(duì)此，應(yīng)更換新軸或軸材料，推薦在密封圈接觸部位的軸表面噴涂陶瓷。
(4)密封圈 的材質(zhì)與介質(zhì)不相容。對(duì)此，應(yīng)重新選用適宜的密封圈材料。
(5)軸的尺寸公差、粗糙度未達(dá)到要求。對(duì)此，應(yīng)修整尺寸公差及粗糙度或用合格品替換。
三、非補(bǔ)償環(huán)密封圈處的泄漏
(1)靜環(huán)壓蓋尺寸公差不符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)此，應(yīng)更換合格品。
(2)安裝錯(cuò)誤，如聚四氟乙烯V形圈方向裝反，安裝時(shí)，其凹面應(yīng)對(duì)向壓力高的介質(zhì)端，否則會(huì)出現(xiàn)泄漏。
(3)密封圈的質(zhì)量不良，應(yīng)用合格品替換。
(4)密封圈的材質(zhì)與介質(zhì)不相容，應(yīng)選用適宜材料的密封圈。
四、密封箱體與靜環(huán)壓蓋結(jié)合面之間的泄漏
(1)密封箱體與靜環(huán)壓蓋配合端面有缺陷，如凹坑、刻痕等。需整修，作為應(yīng)急措施，可涂布液態(tài)密封膠。
(2)螺栓力小，壓縮墊片時(shí)不能把接觸面不平的凹坑填滿。需加大螺栓力，或用較軟的墊片。螺栓力必須大于內(nèi)部介質(zhì)壓力。因?yàn)閮?nèi)壓總是使得靜環(huán)壓蓋與密封箱體端面趨于分離。用聚四氟乙烯平墊片時(shí)，以厚度小于1mm為宜。
(3)墊片或密封圈受到損傷。應(yīng)更換墊片或密封圈。
(4)安裝時(shí)不清潔。異物進(jìn)入其間。應(yīng)清除異物。受損傷的密封墊片、密封圈應(yīng)更換。
(5)靜環(huán)壓蓋變形，這是因?yàn)殪o環(huán)壓蓋剛度不夠而產(chǎn)生的變形。應(yīng)更換有足夠剛度的靜環(huán)壓蓋。
(6)螺栓受力不均勻，靜環(huán)壓蓋單邊鎖緊。應(yīng)重新調(diào)整螺栓力。
五、軸套與軸之間的泄漏
Y型泵、F型泵、IH、IS泵等一般都設(shè)計(jì)有保護(hù)性軸套。許多軸套不伸出密封腔，所以軸套與軸之間的泄漏通道常被人們所忽略，且往往誤認(rèn)為是機(jī)械密封泄漏，從而延誤了采取措施的時(shí)機(jī)，或造成頻繁的拆裝而找不出毛病所在。一般可以用泄漏量的變化加以鑒別。軸套處的泄漏量通常是穩(wěn)定的，而從其它通道泄漏出的泄漏量往往是不穩(wěn)定的(從端面處的泄漏，有時(shí)經(jīng)過磨合泄漏量會(huì)逐漸減小)。
軸套與軸之間的泄漏，一般是由于安裝不當(dāng)，密封圈或墊片不符合要求或損傷而造成的。
六、密封件本身具有滲透性
碳石墨制品由于含有孔隙容易滲漏。這種滲漏不外乎是浸漬與固化未達(dá)到要求，或者是碳石墨材料浸漬處理后加工切削余量過大，超過浸漬深度使微孔重新形成泄漏通道。為確保密封件不滲漏，經(jīng)機(jī)械加工的成品應(yīng)再進(jìn)行一次浸漬處理。如果從密封件處產(chǎn)生大量泄漏，這表明密封件可能已破裂。在這種情況下，應(yīng)查詢操作條件以判明是過載引起的破壞，還是安裝不當(dāng)所致。
在高壓工況下，燒結(jié)制品，如陶瓷、填充聚四氟乙烯密封件也有可能滲漏，在使用前必須確認(rèn)是否符合使用要求。
高溫、高壓或氣相介質(zhì)，對(duì)熱鑲裝的密封環(huán)來說，介質(zhì)易于從鑲裝配合面泄漏。在這種情況下，推薦用整體結(jié)構(gòu)。cartex集裝式機(jī)械密封！
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