分析化工离心泵密封静环故障的原因

目前，化工生产中使用的化工离心泵大多采用机械密封，密封泄漏是密封故障的主要原因。其中，机械密封采用静环密封圈，合成橡胶O型圈较多。据统计，约30%的机械密封泄漏故障是由O型圈故障引起的。本文主要讨论静环性能，分析故障原因。

在工程实践中，O型圈失效主要是由于安装不当、使用不当、质量问题等原因。

1.O型圈在安装过程中失效

(1)安装不清洁造成的O型圈故障

在机械密封安装过程中，座椅孔和轴端没有倒角或残留毛刺，O圈被咬伤和划伤；轴表面有缺陷或腐蚀。麻点和凹坑会磨损O圈。建议在O圈接触部位的轴表面喷涂润滑油，或根据使用要求更换新轴。此外，轴上的键槽也会损坏密封圈。因此，在安装前，应仔细检查边缘是否有毛刺，并使用专用工具进行安装，以避免O圈损坏。

(2)安装不当导致O型圈失效

1)误认为弹簧压缩越大，密封效果越好。在更换安装过程中，选择压缩率过高的弹簧，在调整过程中导致动态环摩擦副急剧磨损，瞬时烧坏；压缩量过大降低了动态环的调节灵活性，导致密封故障。

2)静环密封圈安装过紧。静环密封圈基本处于静态状态，安装过紧容易使其过度变形；静环材料多为碳石墨，一般脆，过度应力容易破裂；也会导致安装。拆卸困难，容易损坏静环。

3)静环密封圈安装过松。当动环轴向浮动时，静环容易脱离静环座，停止机械密封。

2.O型圈在运行过程中失效

(1)高温条件下变形

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相同的截面形状。当温度保持不变时，仍有一定的密封效果。然而，持续的高温会损坏其他部件，因此机械密封要在高温下有一个冷却系统。冷却后，密封圈会迅速收缩，形成泄漏通道。

(2)高压条件下扭曲挤压变形

在工程实践中，O圈硬度一般较低，截面直径较小，在静压和位移运动中总是处于压缩状态。在高压条件下，工作压力波动。冲击振动、内压小、润滑不良等都会导致O圈扭曲。当扭曲严重时，O圈在高压条件下的间隙会产生应力集中，使O圈形成飞边嵌入间隙，导致O圈挤压损坏。

3.O型圈本身的质量问题

O型密封圈本身存在质量问题，如密封圈截面尺寸差、压缩率不符合质量问题的要求，如错位、过度修剪、流痕、凹凸缺陷、飞边过大等，需要用合格品代替。