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一、氧化鋁渣漿泵所用機(jī)械密封的失效分析
1對機(jī)械密封本體的拆解分析
在對失效的機(jī)械密封的解剖分析后，我們發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封的失效主要出現(xiàn)在以下兩個地方:一是推動密封圈的損壞和阻塞。推動密封圈損壞以后，介質(zhì)從損壞處直接進(jìn)入密封腔內(nèi)導(dǎo)致漏料，顆粒和腐蝕性漿液進(jìn)入密封副中，使密封副非正常磨損導(dǎo)致密封失效:物料結(jié)疤進(jìn)入密封腔內(nèi)形成結(jié)疤，在推動密封圈阻塞以后，補(bǔ)償密封環(huán)追隨性消失，摩擦副磨損后不能得到及時補(bǔ)償(彈簧力不足以推動補(bǔ)償環(huán))，造成密封副失效。二是密封副的磨損，由于各種原因造成密封副劇烈磨損，使其密封面的粗糙度和平面度降低，起不到密封效果而失效。
5. 1. 2機(jī)械密封失效原因的分析
(1)物料中含有固體顆粒的因素。固體顆粒進(jìn)入密封面后對密封的劃傷導(dǎo)致密封失效,同時固體顆粒進(jìn)入密封面后會破壞密封面間的正常潤滑膜(液膜),密封面發(fā)熱引發(fā)密封面燒損、產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致密封失效。
(2)物料溫度及含有易腐蝕、易結(jié)疤介質(zhì)的因素。易腐蝕介質(zhì)會對輔助密封采用的橡膠件產(chǎn)生破壞，介質(zhì)進(jìn)入彈簧區(qū)域，后在此區(qū)域形成結(jié)疤，導(dǎo)致彈簧彈力喪失，動密封環(huán)失去追隨性機(jī)械密封失效，也可能由于輔助密封件的損壞面導(dǎo)致直接泄漏。
(3)渣漿泵工作制度的因素。開停頻繁對機(jī)械密封的損壞是很大的，密封面的損傷，包括斷裂在大多數(shù)情況下發(fā)生在泵的開停期間。
(4)機(jī)械密封安裝水平及整體泵工作狀況的因素。機(jī)械密封是比較精的零件,對安裝水平有較高的要求，不能正確安裝如安裝中對輔助密封件造成損傷、密封不能很好與主軸對中等會嚴(yán)重影響密封性能。另外，泵的狀況如振動大、軸向竄動大，都會破壞機(jī)械密封的正常工作條件，破壞密封面間的液膜，或造成密封面的過快磨損，或者造成密封面的斷裂等情況發(fā)生。
二、改進(jìn)設(shè)計
1 針對物料顆粒改進(jìn)的設(shè)計
針對氧化鋁的特點(diǎn)，借鑒石化行業(yè)應(yīng)對結(jié)晶等雜質(zhì)所進(jìn)行的有益探索，對渣漿泵理論上可采取的對策有: (1) 阻止液體中的顆粒進(jìn)入機(jī)械密封內(nèi)，(2)若已進(jìn)入則能盡快將顆粒清除，(3)顆粒一旦進(jìn)入密封內(nèi)不會對密封面有太大損傷。
固體顆粒進(jìn)入密封面內(nèi)可能會劃傷密封面，同時會破壞密封面間的液膜。固體顆粒進(jìn)入密封內(nèi)，可能會沉積在動、靜輔助密封處，必然會造成動環(huán)的響應(yīng)性下降，導(dǎo)致動環(huán)無法移動或移動困難。固體顆粒若沉積到彈簧處將會導(dǎo)致彈簧失效，動環(huán)將失去預(yù)緊力。可采取措施有:
(1)采用分離裝置。將進(jìn)入機(jī)械密封的物料進(jìn)行分離，將固體顆粒分離出來，阻止固體顆粒進(jìn)入密封內(nèi)。
(2)采用沖洗法。阻止固體顆粒進(jìn)入密封面內(nèi)，或沖洗出已進(jìn)入密封面內(nèi)的固體顆粒。
(3)選用硬度高的動、靜摩擦副。即使顆粒進(jìn)入密封內(nèi)，也可降低損壞程度。
(4)在密封腔體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，減少物料堆積，防止產(chǎn)生物料結(jié)疤。也可采用大彈簧，減少彈簧卡死現(xiàn)象的出現(xiàn)。
(5)結(jié)合實(shí)際條件，選用外裝式機(jī)械密封網(wǎng)，將彈簧設(shè)計在液體外側(cè)，腐蝕液體與彈簧隔離，防止彈簧失效。
2 針對密封面熱裂的改進(jìn)
密封面的熱裂產(chǎn)生的主要原因:密封面間產(chǎn)生的熱量多，積累到一定程度時，因溫度高在密封面上產(chǎn)生熱應(yīng)力，在熱應(yīng)力的作用下密封面產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。
改進(jìn)的措施有:
(1)設(shè)計時在保證基本的壓力下，盡量減少密封面的端面比壓，減少摩擦，避免產(chǎn)生過多的熱量。
(2)控制密封面的厚度。在強(qiáng)度允許的情況下減少密封面的厚度，以利于摩擦產(chǎn)生的熱量及時散掉。
(3)增加沖洗水量，及時將摩擦產(chǎn)生的熱量帶走。
