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摘要： 由于机械密封有着工作可靠、泄漏量少、使用寿命长、适用范围广等优点，故在工业中获得了广泛的应用。此外，机械密封在许多高压、高温、高速、易燃、易爆和腐蚀性介质等工况下也取得了较好的使用效果。因此，为使设备能在高效率下安全可靠的长时间、连续运转，必须有效分析机械密封的故障原因及掌握合理的维修方法。本文主要将机械密封的常见故障原因进行分析及常用维护方法简单介绍。
关键词：机械密封，故障分析，维护方法
机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置。机械密封具有密封性好、性能稳定、泄漏量少、摩擦功耗低和对轴磨损小等优点，能满足多种工况的要求。现代转动设备的密封大多由原来的填料密封改为机械密封，然而机械密封失效会影响设备正常运转，严重时还会造成重大事故。为此，分析机械密封失效原因，采取相应的解决措施，对保证设备正常运转具有重要意义。
一、机械密封损坏故障类型及原因分析
机械密封常遇到的损坏形式可分为：腐蚀损坏、机械损坏、热磨损坏、液固颗粒串入4种基本类型。
1.腐蚀损坏
因腐蚀引起机械密封失效的情况不多，但常见的主要有：表面腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀、电化学腐蚀等。机械密封件会因腐蚀介质的侵蚀出现表面腐蚀的穿透或者区域性的点蚀，进而对密封或者O型环、轴套等造成损坏。在生产运行过程中，缺氧条件下新氧化膜很难生成，使电偶腐蚀加剧，造成表面均匀腐蚀，并破坏了动静密封面。腐蚀损坏是逐渐出现泄漏，并发出摩擦声响。
2.机械损坏
机械性损坏主要出现在机械密封的金属密封环，容易出现机械应力破裂，主要因为材料在加工制造过程中，有本体应力的存在。若系统工艺配合不好，因旋转离心力、摩擦热应力等导致表面温度升高，应力机械破裂加快，造成密封环端面剧烈摩擦，直至密封环破裂。密封环裂纹一般是径向发散型的，可能是一条或多条。当裂缝沟通了整个密封面时，泄漏面就进而增大。
3.热磨损坏
高温引起的机械密封端面液膜汽化，出现干摩擦，也可导致密封环摩擦副发生热变形和热裂。大多数机械密封都要考虑液体冷却，因此开车前密封面就必须浸在液体之中。若操作人员失误、突然断电或启动时密封压力不足，未达到满充液面，端面在干摩擦或冷却不良时，由于温度升高产生CO2气体，断面变粗糙，使机械密封部件老化，甚至破裂，造成密封面泄露。
4.液固颗粒串入
由于工艺过程中液固颗粒介质的存在，这些介质极易进入机械密封。一是密封面之间因颗粒泄漏进入端面，起着磨料作用，加速了密封面的磨损。有的密封元件表面受到腐蚀性颗粒的作用产生局部咬蚀、撕裂；二是由于颗粒的堆积、架桥，阻碍了弹簧、销和辅助密封圈的运动，从而导致补偿环的追随性和浮动性下降，导致密封失败。另外，由于传动销这些元件处于颗粒介质中，运动时由于颗粒的研磨作用加剧了元件本身的磨损，使机械密封使用寿命缩短，泄漏经常发生。
二、机械密封的维护方法
在日常维护过程中，机械密封的故障主要表象有机械密封振动，发热冒烟、端面泄漏、轴向泄漏等现象。针对这些现象，维护使用注意以下几点：
（1）减少端面宽度和弹簧压力，降低端面比压；提高端面粗糙度；增大内径，扩大间隙（不小于1mm）；依据输送介质的性质、工作压力、温度以及滑动速度的大小，选择相应材质的动、静环；加强冷却措施，疏通冷却管路，必要时加装过滤器或悬液分离器，排除密封腔内空气。
（2）安装时要合理调整动、静环，使其平正；改善弹簧装置结构，防止杂物堵塞密封元件；提高动、静环元件的硬度，改善密封结构；增加弹簧力，更换动、静环；适当增加动、静环的端面宽度，提高弹簧压力；安装时，调整端盖，使其与轴垂直，更换胶垫；改善密封圈弹性，适当减少动、静环胶圈与轴套的紧力。
（3）安装时调整好密封圈与轴的配合间隙，使其合适；更换密封圈的材料或改进密封结构；安装时，密封圈与轴过盈的选择要适宜；换胶圈或加垫调整。
（4）做好机械密封的润滑状态观测，定期对其润滑保护，使其在运转的过程中有良好的润滑工作环境和平稳运行。同时，也要做好润滑品质保护，保证润滑油品的过滤精度等级，以免杂质进入造成密封的寿命降低。
三、结束语
机械密封本身作为一种精密的部件，极易泄漏，对零件的加工精度及安装质量都有很高的要求。在工业生产中，机械密封泄漏往往是各种因素的集合，因此，正确的分析机械密封失效的原因并不是简单的事。本文只是简单总结了机械密封在日常使用过程中比较常见的失效原因和几种常用维护方法。合理的选用机械密封，并分析使用机械密封的各种因素，才能保证密封长周期稳定、可靠地运转。
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