故障分析案例12 石墨環端面變形泄露

◆故障現象

　　石墨環(窄環)外緣高(上張口)，端面間隙呈喇叭形(圖8);石墨環的內緣(下張口)高(圖9)，摩擦痕跡不連續，或局部接觸，有時出現大半圓(俗稱馬蹄形)，密封泄漏。

　　◆原因分析

　　產生端面變形的主要原因是，機械變形、溫度變形、應力變形，加工工藝的選擇、熱處理原因等。尤其在高溫熱油泵中，如果輔助系統選擇不當，密封腔無法散熱，造成密封腔溫度過高，使密封圈變形;還有操作問題，若更換密封暖泵時間太短，升溫速度過快，容易使密封環產生熱變形。圖10是溫升過快造成的密封端面變形。

　　◆解決辦法

　　針對相應介質工況選擇合適的密封環材料;對于鑲嵌結構，盡量選取優質的鑲嵌材料，增加材料的自然時效時間，讓材料的內應力充分釋放。

　　采用鑲嵌結構時，鑲嵌端面可以選用強度更高的硬質合金面使端面密封抵抗變形能力提高。

　　在工沉允許的情況下，環座和環片盡量采用線膨脹系數相差較小的材料，這樣可以使環座與環片的過盈量很小(既保證能傳遞扭矩，又不會因過盈量而產生對環的擠壓應力過大，使環變形)。

　　靜環采用整體加工制造，可以基本消除應力變形。

　　提高設備及安裝精度，使密封環受力均勻，就會減少密封端面的變形量。

　　密封使用時，選擇合適的密封輔助系統，采用有效的散熱、冷卻和沖洗方式，降低密封腔的溫度，改善機械密封使用環境，減少因溫度而產生的端面熱變形。