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机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面，在流体压力和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合，并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。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。机械密封的优缺点机械密封与软填料密封比较，有如下优点：①机械密封可靠，在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100；②机械密封使用寿命长，在油、水类介质中一般可达1～2年或更长时间，在化工介质中机械密封通常也能达半年以上；③摩擦功率消耗小，机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%；④轴或轴套基本上不受磨损；⑤维修周期长，端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修；⑥抗振性好，对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；⑦适用范围广，机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。但其缺点有：①机械密封结构较复杂，对制造加工要求高；②机械密封安装与更换比较麻烦，并要求工人有一定的安装技术水平；③发生偶然性事故时，机械密封处理较困难；④机械密封一次性投资高。机械密封的腐蚀类型（1）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。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。
（2）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3个原因：一是当端面过热，温度大于180℃时，
浸渍的树脂要折离石墨环，使环耐磨性下降；二是浸渍
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；三是树脂浸渍深度不够，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℃～40℃的温度能使石墨环
与氧发生反应，产生CO2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。
（3）辅助密封圈及接触部位的腐蚀
①辅助密封圈的腐蚀。橡胶种类不同，其耐蚀性亦
不同。由于橡胶的腐蚀、老化，其失效的橡胶遭腐蚀后
表面变粗糙且失去弹性，容易断裂。橡胶耐油性因品种
而异，不耐油的橡胶易胀大、摩擦力增大，浮动性不好，
使密封失效。橡胶与F4耐温性差，硅橡胶耐温性最好，
可在200℃使用。②与辅助密封圈接触部位的腐蚀。机
械密封动环、轴套、静环、静环座与橡胶或F4辅助密封
圈接触处没有大的相对运动，该处相对静止易形成死
角，给与之接触的金属轴套、动环、静环座及密封体等
造成了特种腐蚀，主要有缝隙腐蚀、摩振腐蚀、接触腐
蚀，三种腐蚀同时存在，交替进行，所以腐蚀面较宽、较
深。观察其表面深度在1~1.5倍密封圈直径，蚀度不小
于0.01mm时，密封泄漏就严重了。（作者单位：辽阳市
产品质量监督检验所）

□许晓红
机械密封的优缺点和腐蚀类型
技术论文
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