机械密封的故障分析方法—目测检查和故障判断

通常失效原因最好的、最重要的标志从目测检查开始，一旦原因决断，有效解决办法通常也就清楚了。必须注意 ：若征兆或迹象在拆卸时丢掉，就无法追回的。为了避免关键信息的丢失的危险性，应注意下列失效模式：（1）外部征兆；（2）拆卸前检查结果；（3）拆卸后检查结果；（ 4）各密封元件的目测检查结果。故障分析主要是通过诊断（经验的和检测的）确定故障的部位，再经过调整或修换进行排除。正确的诊断是预防和排除故障的基础。诊断是维修人员将通过现场观察、询问、检查及必要测试所收集的资料进行综合、分析、推理和判断，对设备的故障作出合乎实际的结论的过程，也是透过故障的现象去探索故障的本质，从感性认识提高到理性认识，又从理性认识再回到维修实践中去的反复认识的过程。一般故障诊断过程大致可分为四个步骤：（1）资料收集 正确的诊断来源于周密的调查研究。这个调查过程就是通过对现场状况的询问、观察、检查及必要的测试，即收集现场资料（情况）的过程（包括对历史的维修记录及设备档案资料的了解和研究），还要注意资料的真实性和完整性，必须有认真、实事求是的态度，深入细致地进行现场观察、询问及各项检测工作，防止主观臆断和片面性。（2）综合分析 要完全反映故障的原因及其发生、发展规律，就必须将调查所得的资料进行归纳整理，去粗取精，去伪存真，抓住主要问题加以综合、分析和推论，排除那些数据不足的表面现象，抓住一个或两个最符合实质的症状，作出初步诊断（同时也要注意那些看来与现时故障无密切关系的潜伏故障）。（3）初步诊断 从全面研究所得的资料出发，抓住各种故障现象的共性和特殊性进行归纳、分析，找出其相互间的内在联系和发生、发展的规律，得出故障原因的分析结论，就是故障的初步诊断。初步诊断要列举已确定的故障部位和进行故障机理分析，包括对故障零件的材料、故障系统的诊断。排除故障时，如同时发生多种故障，则应分清主次，顺序排列。对设备精度、性能或安全影响最大的故障是主要故障，列在最前；在故障机理上与主要故障有密切关系的其它故障，称为并发故障，列于主要故障之后，视生产形势随机排除；与主要故障无关而同时存在的其它故障，称为伴发故障，排列在最后，视生产情况随机排除或列入计划排除。（4）在维修实践中验证诊断对故障的认识，需要经过“实践、认识、再实践、再认识”的过程。在建立初步诊断之后，欲肯定其是否正确，须在维修实践中和其他有关检查中验证，最后确定诊断。由于维修人员的主观性和片面性，或由于客观条件所限，或由于故障本身的内在问题还没有充分表现出来等，初步诊断可能不够完善（甚至还会有错误），所以，作出初步诊断以后，在修理过程中还需注意故障的变化和其波及面的演变，如发现新的情况与初步诊断不符，应及时作出补充或更正，使诊断更符合于客观实际。现场维修人员只有通过反复的维修实践，在技术上精益求精，不断的提高对故障的认识，才能尽快地排除故障，提高维修效率，更好地为企业生产服务。在分析和判断机械密封的故障时，应注意正确和全面地反映出故障的现象（做好记录、保存好损坏的密封元件， 这点往往被忽视），应注意解体前、后有的放矢地拆开密封箱检验和判断，切忌急于拆卸而造成不必要的元件损坏和人力浪费。在故障检查时可以按照有次序的方法来进行检查：收集整套密封元件（将所有元件收集在一起作检查和分析）、检验磨损痕迹（磨损图象）、检验密封面、检查密封的驱动（传动）件、检查弹性元件和检查摩擦碰撞的情况。一般机械密封故障分析时常见的外部征兆有用的密封故障原因，通常是经过分析使用中经历的征兆而得出的。这些情况也可直接校正或最后作为进一步故障诊断的方向。（1）密封工作时气震（飞溅和溅射）可能的原因是整个密封面产品汽化和（或）闪蒸。纠正措施是设法使产品保持在一定的状况：1）如有可能在密封工作范围内提高密封箱压力；2）精确测定轴封箱压力、温度和产品重度，检查并选用合适的面积比；3）采用合适的冷却和冲洗方式，降低密封箱内产品温度；4）如有可能，采用合适的蒸汽背冷，稳定在汽相下工作。（2）密封泄漏和格兰结冰 可能的原因是密封面产品汽化并闪蒸。纠正措施同上。应注意结冰会使密封面划伤，特别是石墨环，汽化问题纠正后必须将石墨环重新研磨或换新的石墨环。（ 3）密封面稳定滴漏 如有可能首先应确定泄漏源（位置）。检查压盖垫片压缩量是否合适。有可能是密封面不平直（压盖螺栓上得太紧，使静环表面翘曲）、安装时石墨环密封面有开裂、凹口、切边、刻痕或被尘粒划伤。也有可能是轴套处液体泄漏，泄漏严重时通常是密封面，而不是 O形圈泄漏。典型的纠正措施是：1）检查安装长度是否正确；2）检查所用密封或者材料是否合适；3）检查压盖垫圈压缩量是否合适；4）检查压盖螺栓是否上得过紧使密封面变形；5 ）清除密封面间任何外来杂质；6）检查所有安装情况，有损坏件应更换；7）检查轴封箱端面与轴线垂直度；8）保证管线变形或机泵未对中不影响密封面变形；9）改进冷却和冲洗。O形圈老化、永久变形、变硬、粘住和擦伤也是可能的原因。纠正措施是换新。形圈、检查倒棱导角和消除尖棱、检查更换材料。也有弹簧失效，金属构件冲蚀、腐蚀和传动件腐蚀的原因。纠正措施是换新元件、检查并改进材料、改进循环流程、降低高速射流和安装旋流分离器去除循环液中的固体颗粒。（4）工作时密封尖叫 可能是密封面润滑液量不足（不是所有干摩擦密封都尖叫）。纠正措施是添设旁路冲洗或已有冲洗线应加大冲洗量（如用限流孔板可扩大孔径）。（5）格兰外侧有石墨环粉尘积聚 可能是密封面润滑液量不足或密封面间液膜汽化或闪蒸。在某些情况下可能是留下残渣将碳石墨环磨掉。也可能是轴封箱压力超过该密封和密封流体允许范围，必须纠正轴封箱压力。纠正措施与解决汽化或闪蒸相同。（6）泵和（或）轴振动 原因是未对中或叶轮和（或）轴不平衡、汽蚀或轴承问题。这种情况会缩短密封寿命，不是立刻能见到密封泄漏。可以根据维护修理标准来纠正上述问题。（7）密封寿命短 可能是流体中含有磨粒，造成剧烈磨损，缩短密封寿命，可以利用冲洗保持磨粒运动，减少沉积在密封区内。如果是由于产品冷却结晶或部分固化，则可增大冲洗量赶走磨粒或加热也可缓解此问题。若是由于设备和管线受力不在一条直线上，则可采取措施保证设备和管线受力在一条直线上。可能是密封运转时太热，应检查所有冷却管线、增大冷却液流量或加冲洗管线。检查节流套间隙和密封元件与轴封箱或底套摩擦生热，应保持合适的间隙。可能是密封件由于腐蚀或过热而损坏造成密封寿命短。检查密封型式或材料是否能满足要求。