浅析化工离心泵的机封静环失效原因

目前，化工生产中所用的离心泵绝大部分采用机械密封，而密封泄漏是引起密封失效的主要原因。其中机械密封用静环密封圈，以采用合成橡胶O型圈较多。经上海长申泵业统计，机械密封泄漏失效中约有30%是因为O型圈失效而引起的，本文主要讨论静环的性能问题，分析其失效原因。

在工程实践中，O型圈失效主要是由安装不当、使用不当及本身质量问题等引起的。

1、安装过程中O型圈失效

（1）安装不清洁引起的O型圈失效

在机械密封安装过程中，座孔和轴端未倒角或残留毛刺，O型圈装入时被啃伤划破；轴的表面有缺陷或有腐蚀、麻点和凹坑，对O型圈造成磨损，推荐在O型圈接触部位的轴表面喷涂润滑油，或根据使用要求考虑更换新轴。此外，轴上键槽也会损伤密封圈。因此，安装前应仔细检查棱边有无毛刺并使用专用工具进行安装，避免O型圈受到损伤。

（2）安装不当引起O型圈失效

1）误认为弹簧压缩量越大，密封效果就越好。更换安装过程中选用压缩率过大的弹簧，在调整过程中导致动静环摩擦副急剧磨损，瞬间烧坏；过大的压缩量使动环的调节灵活性降低，导致密封失效。

2）静环密封圈安装过紧。静环密封圈基本上处于静止状态，安装过紧容易使其过度变形；静环材质以炭石墨居多，一般较脆，过度受力极易引起碎裂；此外还会造成安装、拆卸困难，极易损坏静环。

3）静环密封圈安装过松。当动环轴向浮动时，静环易脱离静环座，使机械密封停止工作。

2、运行过程中O型圈失效

（1）高温工况下发生变形

当机械密封处于高温工作环境时，O型橡胶密封圈会软化成与沟槽一样的截面形状，当温度保持不变时，还有一定的密封作用。但持续高温会对其他部件造成损坏，故高温工况下的机械密封必须有冷却系统，冷却降温后，密封圈便很快收缩形成泄漏通道。

（2）高压工况下发生扭曲挤压变形

在工程实践 中，O型圈普遍硬度较低且截面直径较小，在静压和位移运动情况下总是处于压缩状态。高压工况下，工作压力波动、冲击振动，以及内压小且润滑不良等都会造成O型圈发生扭曲。当扭曲严重时，高压工况下的O型圈在间隙处会产生应力集中，使O型圈形成一道飞边嵌入 间隙之中，导致O型圈挤压受损。

3、O型圈本身的质量问题

O型密封圈本身存在质量问题，如密封圈断面尺寸超差， 压缩率不符合要求出现质量问题， 如错位、开模缩裂、修边过量、流痕、凹凸缺陷及飞边过大等， 需用合格品替换。