耐腐蝕離心泵機械密封失效的原因和解決方法

耐腐蝕離心泵機械密封失效的原因，你知道嗎？對失效的離心泵機械密封進行拆卸、解體，可以發現密封失效的具體形式多種多樣。常見的有腐蝕失效、熱損傷失效和磨損失效。

腐蝕失效

耐腐蝕離心泵機械密封因腐蝕引起的失效為數不少，而構成腐蝕的原因錯綜復雜。耐腐蝕離心泵機械密封常遇到的腐蝕形態及需考慮的影響因素有以下幾種。

a.表面腐蝕 如果金屬表面接觸腐蝕介質，而金屬本身不耐蝕，就會產生表面腐蝕，嚴重時也可發生腐蝕穿透，彈簧件更為明顯，采用不銹鋼材料，可減輕表面腐蝕。金屬表面腐蝕產生的現象是泄漏、早期磨損、破壞、發聲等。

金屬表面腐蝕分成膜腐蝕和無膜腐蝕兩種形態。無膜的全面腐蝕很危險，因為它保持一定速度全面進行。除非選材發生嚴重錯誤，否則，現實中一般不會遇到這種情況。

成膜的腐蝕，即使是極薄的鈍化膜，通常情況下也有非常優越的保護性。但機械密封中的密封環，例如不銹鋼、鉆、路、鎢合金等易鈍化的金屬環，其表面鈍化膜在端面磨損中破壞后，端面在缺氧條件下，新膜又很難生成，因而金屬裸露，電位差加大，使電偶腐蝕加劇。同時因金屬裸露，其他腐蝕也會相繼發生。

b.點蝕 耐腐蝕離心泵金屬材料表面各處產生的劇烈腐蝕點叫做點蝕。通常有整個面出現點蝕和局部出現深坑點蝕兩種。采用不銹鋼時，鈍化了的氧化路保護膜局部破壞時就會產生點蝕。防止的辦法是金屬成分中限制鋒的含量而增添鎳和銅。彈簧套常出現大面積點蝕或區域性點蝕，有的導致穿孔。點蝕的作用要比表面均勻腐蝕更危險。

c.應力腐蝕 應力腐蝕是耐腐蝕離心泵金屬材料在承受應力狀態下處于腐蝕環境中產生的腐蝕現象。一般應力腐蝕都是在高拉應力下產生的，先表現為溝痕、裂紋，最后完全斷裂。這種金屬和合金在腐蝕與拉應力共同作用下產生的破裂，稱為應力腐蝕破裂（SCC）。

選用堆焊硬質合金以及采用鑄鐵、碳化鎢、碳化鈦等的密封環，容易出現應力腐蝕破裂。密封環裂紋一般是徑向發散形的，可以是一條或多條，如圖2-179所示。這些裂紋溝通了整個密封端面，加強了端面的磨損，使泄漏量大大增加。

目前應力腐蝕破裂的機理還沒有完全弄清楚?？梢詫⒘芽p的發生和發展區分三個階段：第一階段，金屬表面生成鈍化膜或保護膜；第二階段，膜局部破裂，形成蝕孔或裂縫源；第三階段，裂縫向縱深發展。

非金屬環如聚乙烯、有機玻璃、不透性石墨在化學介質和應力的同時作用下，也會產生應力腐蝕破裂。

彈簧及金屬波紋管在H2S、鹽水、堿液等介質中極易產生應力腐蝕破裂。如果這些彈性元件強度、硬度指標偏高、應力腐蝕臨界應力場強度因子KIscc偏低、對應力腐蝕破裂敏感，則很容易破裂，往往在較短時間內就可發生。加上壓縮扭轉應力以及離心力引起的應力作用，更縮短了發生應力腐蝕破裂的時間。解決的方法是正確選材；熱處理消除內應力；選擇合適的彈簧比壓。

應力腐蝕破裂的典型實例還有104型機械密封的傳動套，它的材料為1Cr18Ni9Ti，當用于氨水泵上時，傳動套的傳動耳環最容易出觀應力腐蝕裂紋，使耳環損壞。為此，將其凹形耳環改力實心凸耳，即可防止產生這種應力腐蝕。

d.晶間腐蝕 耐腐蝕離心泵的晶間腐蝕是僅在金屬的品界面上產生的劇烈腐蝕現象。盡管其重量腐蝕率很小，但卻能深深地腐蝕到全屬的內部，而且還會由于缺口效應而引起切斷損壞。對于奧氏體不銹鋼，晶間腐蝕在150~850℃之間發生，在晶界處有碳化鉻析出，使材料喪失其惰性而產生晶間腐蝕。

為了防止這種腐蝕，材料要在1050℃下進行熱處理，使鉻固熔化而均勻地分布在奧氏體基體中。碳化鎢環不銹鋼環座以銅焊連接，使用中不銹鋼座易發生晶間腐蝕。

e.縫隙腐蝕 當介質處于金屬與金屬或非金屬之間狹小縫隙內而呈停滯狀態時，會引起縫隙內金屬的腐蝕加劇，這種腐蝕形態稱為縫隙腐蝕。耐腐蝕離心泵機械密封彈簧座與軸之間，補償環輔助密封圈與軸之間（當然此處還存在摩振腐蝕），螺釘與螺孔之間，以及陶瓷鑲環與金屬環座間均易產生縫隙腐蝕。

補償環輔助密封圈與軸之間出現的腐蝕溝槽，將可能導致補償環不能做軸向移動而使其喪失追隨性，使端面分離而泄漏。一般在軸（或軸套）表面噴涂陶瓷，鑲環處表面涂以黏結劑可以減輕縫隙腐蝕。