機封失效的表現(xiàn)形式之機械損壞

對失效的機械密進行拆卸、解體時，可以發(fā)現(xiàn)密封失效的型式多種多樣。
機械損壞的主要形式是磨損，其中包括其他由于機械強度不夠造成的各種形式的損壞。
①磨損損壞
在機械密封中，純粹因端面的長期磨損而失效的情況并不多見，但是因選材不當，碳石墨環(huán)的高磨損的情況也較常見。有些工作人員認為密封端面材料的硬度越高越耐磨，無論何種況，軟環(huán)材料均選擇硬質碳石墨;然而，有些工況卻并非如此。在介質潤滑性能差、易產(chǎn)生干摩擦的場合如輕烴介質，采用硬質碳石墨如M106K ，會導致其磨損速率高，而采用軟質的高純電化石墨，其磨損速率會很小。原因是由石墨晶體構成的軟質石墨在運轉期間會有一層極薄的石墨膜向對偶件表面轉移，使其摩擦面得到良好潤滑而具有優(yōu)良的低摩擦性能。
碳石墨的選用是有限制的。當介質中固體顆粒含量超過5%時，碳石墨不宜作單端面密封的組對材料，也不宜作串聯(lián)布置的主密封環(huán)。否則，密封端面會出現(xiàn)高磨損。當被密封介質中含有固體顆粒時，密封環(huán)的組對材料均采用硬質材料。如硬質合金與硬質合金或與碳化硅組對。
根據(jù)端面的摩擦磨損痕跡，可判斷出密封的運行情況。當端面摩擦副磨損痕跡均勻正常，各零件的配合良好，這說明機器具有良好的同軸度；如果密封仍發(fā)生泄漏，則可能不是由密封本身問題引起的。當端面出現(xiàn)過寬的磨損，表明機器的同軸度很差。當出現(xiàn)的磨損痕跡寬度小于窄環(huán)環(huán)面寬度時，這意味著密封受到過大的壓力，使密封面呈現(xiàn)弓形。在密封面上有光點而沒有磨痕，這表明端面已產(chǎn)生較大的翹曲變形，這是由于流體壓力過大、密封環(huán)剛度差以及安裝不良等原困所致。如果硬質環(huán)端面出現(xiàn)較深的環(huán)狀紋路溝槽，其原因主要是聯(lián)軸器對中不良，或密封的追隨性不好，當振動引起端面分離時，兩者之間有較大顆粒物質入侵，顆粒嵌人較軟的碳石墨環(huán)端面內，軟質環(huán)就像砂輪一樣磨削硬質環(huán)端面，造成硬質端面的過度磨損。
機械密封運轉一段時間后，若摩擦端面沒有磨損痕跡，表明密封開始時就存在泄漏，泄漏介質被氧化并沉積在補償環(huán)密封圈的附近，阻礙了補償環(huán)作補償位移，這是產(chǎn)生泄漏的原因。黏度較高的高溫流體，若不斷地泄漏，最易出現(xiàn)這種情況。端面無磨損痕跡的另一種就是摩擦端面已經(jīng)壓合在一起而無相對運動，相對運動發(fā)生在另外的部位。
比如有些機封的磨損損壞是由于固體顆粒侵入密封面間，首先使軟環(huán)密封面磨損，但有時固體顆粒嵌入軟密封中而使硬密封面受到顆粒磨損。有些機封是石墨靜環(huán)發(fā)生嚴重磨損，致使靜環(huán)座亦發(fā)生磨損，旋轉動環(huán)嵌入靜環(huán)座達數(shù)毫米。措施：通常若介質中固體顆粒的濃度達5%以上時應采用硬對硬摩擦副。
②沖蝕和汽蝕損壞
密封流體對密封元件會造成沖蝕磨損。原因：在高壓差(約30個大氣壓以上)重負荷密封中出現(xiàn)，高壓差會使密封面翹起造成流體對密封面的沖蝕。同樣，在特別高的轉速下出現(xiàn)泄漏也會將密封面的結合材料(軟環(huán))沖刷掉以及磨損。
為防止此類磨損，應使循環(huán)液量合適及合理布置其引入處。
③軸套磨損
由于O形圈與軸套之間有相對運動而產(chǎn)生軸套磨損。原因：機加工誤差、軸向竄動以及環(huán)座傾斜所致。另外，因介質內的固體顆粒(或其他固體顆粒)嵌入O形圈而致使軸套磨損及O形圈損壞。
④O形圈阻塞
因產(chǎn)品側密封空間內固體顆粒(尤其是纖維物質)的積聚而使O形圈阻塞。另外，因介質閃蒸逸出物在大氣側的緩慢沉積而使密封面不能保持緊密接觸。
⑤摩擦扭矩所致?lián)p壞
傳動螺釘與傳動套之間的磨損，一般發(fā)生在頻繁開停工況下，致使彈性元件失去彈性補償作用甚至密封面不能緊密貼合而失效。措施：采用傳動結構。有時，因摩擦扭矩所致使橡膠波紋管與密封環(huán)脫離。
⑥金屬波紋管開裂
因劇烈振動及干運轉而造成金屬波紋管在焊接處開裂可采取撥叉?zhèn)鲃咏Y構來避免。