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机械密封的腐蚀类型与防护方法

2021-10-19 05:52:15 hualin

机械密封出现损坏的情况较多,常见的损坏形式主要有腐蚀损坏、热损坏和机械损坏。其中腐蚀损坏危害性较大,由于机械密封特殊的结构形式及工作环境和条件不同,腐蚀损坏的形态也多种多样。


一、金属环腐蚀

1、表面均匀腐蚀

如果金属环表面接触腐蚀介质,而金属本身又不耐腐蚀,就会产生表面腐蚀,其现象是泄漏、早期磨损、破坏、发声等。金属表面均匀腐蚀有成膜和无膜两种形态,无膜的金属腐蚀很危险,腐蚀过程以一定的速度进行,这主要是选材错误造成的。成膜的腐蚀,其钝化膜通常具有保护作用的特性,但金属密封环所用的材料,如不锈钢、钴、铬合金等其表面的钝化膜在端面磨擦中破坏,在缺氧条件下新膜很难生成,使电偶腐蚀加剧。

2、应力腐蚀破裂

金属在腐蚀和拉应力的同时作用下,首先在薄弱区产生裂缝,进而向纵深发展,产生破裂,称为应力腐蚀破裂,选用堆焊硬质合金及铸铁、碳化钨、碳化钛等密封环,容易出现应力腐蚀破裂。密封环裂纹一般是径向发散型的,可以是一条或多条。这些裂缝沟通了整个密封端面,加速了端面的磨损,使泄漏量增加。

二、非金属环腐蚀

1、石墨环腐蚀

用树脂浸渍的不透性石墨环,它的腐蚀有三个原因:

(1)当端面过热,温度大于180℃时,浸渍的树脂要折离石墨环,使环耐磨性下降。

(2)浸渍的树脂若选择不当,就会在介质中发生化学变化,也使耐磨性下降。

(3)树脂浸渍深度不够,当磨去浸渍层后,耐磨性下降。所以密封冷却系统的建立,选择耐蚀的浸渍树脂,采用高压浸渍,增加浸渍深度是非常必要的。

2、石墨环的氧化

在氧化性的介质中,端面在干摩擦或冷却不良时,产生350~400℃的温度能使石墨环与氧发生反应,产生CO气体,可使端面变粗糙,甚至破裂。非金属环在化学介质和应力的同时作用下,也会破裂。

3、聚四氟乙烯(F4)密封环的腐蚀

F4填充如玻璃纤维、石墨粉、金属粉等以提高其耐温性、耐磨性。填充F4环的腐蚀主要是指填充的选择性腐蚀、溶出或变质破坏。例如在氢氟酸中,玻璃纤维分子热腐蚀,所以填充何物应视具体情况而定。

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