普通波纹管机械密封失效形式目前采用(yòng)的波纹管机械密封及其辅助系统造成密封失效形式主要有(yǒu)以下几种。

1、波纹管失弹或断裂引起的密封失效。波纹管在使用(yòng)过程中(zhōng),其刚度消防泵机械密封或弹性会慢慢减小(xiǎo),这种弹性减小(xiǎo)的现象通常称之為(wèi)失弹。实验和实际应用(yòng)表明,当波纹管的失弹量超过设计初始压缩量的18%～20%时,整个波纹管机械密封就会发生泄漏。金属波纹管机封在温度低于200℃时失弹现象不明显,但在高温(超过300 ℃)下使用(yòng),开車(chē)后泵很(hěn)快就发生泄漏,将使用(yòng)的机封拆下测耐驰机械密封量发现金属波纹管组件高度较安(ān)装(zhuāng)前平均降低2～3mm。波纹管失弹主要由于永久变形或应力多(duō)级泵机械密封松弛,还有(yǒu)一种情况是工(gōng)作(zuò)介质(zhì)结晶沉淀或凝固在波纹管的缝隙中(zhōng),使波纹管变形能(néng)力减小(xiǎo)或丧失变形能(néng)力。因此,高温和载荷是造成波纹管失弹的主要原因[1]。另外,在高温及波纹管压缩量或接触比压较大的情况下,波纹管会发生断裂;温度越高,载荷越大,波纹管发生断裂的概率就越高。

2、配对摩擦副中(zhōng)石墨环的过度磨损引起的密封失效。通常,将失效的机封拆下检查发现石墨密封环磨损严重。通过分(fēn)析和试验发现,金属波纹管机封的端面比压受波纹管的有(yǒu)效直径的影响,而有(yǒu)效直径是随压力的变化而改变。由于压力过大,导致摩擦副摩擦严重,石墨环过度磨损引起泄漏。

3、配对摩擦副中(zhōng)硬质(zhì)合金环的表面热裂引起的密封失效。经检查发现,密封摩擦副的硬质(zhì)合金环出现由硬面中(zhōng)心向外发散的许多(duō)粗细不一的径向裂纹,这是热裂导致的密封失效。热裂产(chǎn)生的主要原因是过高的局部热应力,其中(zhōng)硬质(zhì)合金环与环座两种材料的線(xiàn)膨胀系数差别,采用(yòng)堆焊结构还是整體(tǐ)结构,密封冷却冲洗系统中(zhōng)冲洗液的类型、冲洗方式和流量的大小(xiǎo)是否合适都可(kě)能(néng)引起密封端面的热裂。