淺析化工離心泵的機封靜環失效原因

目前，化工生產中所用的離心泵絕大部分采用機械密封，而密封泄漏是引起密封失效的主要原因。其中機械密封用靜環密封圈，以采用合成橡膠O型圈較多。經上海長申泵業統計，機械密封泄漏失效中約有30%是因為O型圈失效而引起的，本文主要討論靜環的性能問題，分析其失效原因。

在工程實踐中，O型圈失效主要是由安裝不當、使用不當及本身質量問題等引起的。

1、安裝過程中O型圈失效

（1）安裝不清潔引起的O型圈失效

在機械密封安裝過程中，座孔和軸端未倒角或殘留毛刺，O型圈裝入時被啃傷劃破；軸的表面有缺陷或有腐蝕、麻點和凹坑，對O型圈造成磨損，推薦在O型圈接觸部位的軸表面噴涂潤滑油，或根據使用要求考慮更換新軸。此外，軸上鍵槽也會損傷密封圈。因此，安裝前應仔細檢查棱邊有無毛刺并使用專用工具進行安裝，避免O型圈受到損傷。

（2）安裝不當引起O型圈失效

1）誤認為彈簧壓縮量越大，密封效果就越好。更換安裝過程中選用壓縮率過大的彈簧，在調整過程中導致動靜環摩擦副急劇磨損，瞬間燒壞；過大的壓縮量使動環的調節靈活性降低，導致密封失效。

2）靜環密封圈安裝過緊。靜環密封圈基本上處于靜止狀態，安裝過緊容易使其過度變形；靜環材質以炭石墨居多，一般較脆，過度受力極易引起碎裂；此外還會造成安裝、拆卸困難，極易損壞靜環。

3）靜環密封圈安裝過松。當動環軸向浮動時，靜環易脫離靜環座，使機械密封停止工作。

2、運行過程中O型圈失效

（1）高溫工況下發生變形

當機械密封處于高溫工作環境時，O型橡膠密封圈會軟化成與溝槽一樣的截面形狀，當溫度保持不變時，還有一定的密封作用。但持續高溫會對其他部件造成損壞，故高溫工況下的機械密封必須有冷卻系統，冷卻降溫后，密封圈便很快收縮形成泄漏通道。

（2）高壓工況下發生扭曲擠壓變形

在工程實踐 中，O型圈普遍硬度較低且截面直徑較小，在靜壓和位移運動情況下總是處于壓縮狀態。高壓工況下，工作壓力波動、沖擊振動，以及內壓小且潤滑不良等都會造成O型圈發生扭曲。當扭曲嚴重時，高壓工況下的O型圈在間隙處會產生應力集中，使O型圈形成一道飛邊嵌入 間隙之中，導致O型圈擠壓受損。

3、O型圈本身的質量問題

O型密封圈本身存在質量問題，如密封圈斷面尺寸超差， 壓縮率不符合要求出現質量問題， 如錯位、開模縮裂、修邊過量、流痕、凹凸缺陷及飛邊過大等， 需用合格品替換。