機械密封故障分析:石墨環斷裂
故障現象
由于受力不同,石墨環斷裂方向有徑向斷裂和軸向斷裂兩種, 圖1是徑向斷裂, 圖2是軸向斷裂。
圖1 石墨環徑向斷裂
圖2 石墨環軸向斷裂
原因分析
1、高溫和過載造成石墨環斷裂,有時也是安裝不當造成石墨環斷裂,如與石墨環配合的密封圈過盈太大也會造成石墨環開裂。對于鑲嵌的密封環,有可能在鑲嵌的結合面泄漏。
2、輕烴類介質,沒有沖洗等輔助設施, PV 值大,摩擦熱不易散失,密封面間汽化,使石墨環溫度升高。因石墨傳熱好,使輔助密封圈升溫膨脹,擠壓力大,同時密封端面附近存在膨脹熱應力,二力作用,使石墨環斷裂。
3、平衡型密封,由于安裝失誤,軸套臺階頂住動環臺階,軸向力太大,造成石墨環斷裂,如圖3所示。
圖3 安裝失誤致石墨環斷裂
解決辦法
1、采用整體結構的石墨環,但是在設計上要考慮設計度強度,以防止石墨環在載荷和高溫下斷裂。
2、對于平衡型密封,在安裝時,應檢查安裝尺寸是否合適。軸套臺階和密封環軸向間隙應控制在2~3mm,如圖4所示。
圖4 軸向間隙
3、O形圈的材質與介質不能相溶,過盈不能太大,應檢查石墨環的質量等。