耐腐蚀离心泵机械密封失效的原因和解决方法

耐腐蚀离心泵机械密封失效的原因，你知道吗？对失效的离心泵机械密封进行拆卸、解体，可以发现密封失效的具体形式多种多样。常见的有腐蚀失效、热损伤失效和磨损失效。

腐蚀失效

耐腐蚀离心泵机械密封因腐蚀引起的失效为数不少，而构成腐蚀的原因错综复杂。耐腐蚀离心泵机械密封常遇到的腐蚀形态及需考虑的影响因素有以下几种。

a.表面腐蚀 如果金属表面接触腐蚀介质，而金属本身不耐蚀，就会产生表面腐蚀，严重时也可发生腐蚀穿透，弹簧件更为明显，采用不锈钢材料，可减轻表面腐蚀。金属表面腐蚀产生的现象是泄漏、早期磨损、破坏、发声等。

金属表面腐蚀分成膜腐蚀和无膜腐蚀两种形态。无膜的全面腐蚀很危险，因为它保持一定速度全面进行。除非选材发生严重错误，否则，现实中一般不会遇到这种情况。

成膜的腐蚀，即使是极薄的钝化膜，通常情况下也有非常优越的保护性。但机械密封中的密封环，例如不锈钢、钻、路、钨合金等易钝化的金属环，其表面钝化膜在端面磨损中破坏后，端面在缺氧条件下，新膜又很难生成，因而金属裸露，电位差加大，使电偶腐蚀加剧。同时因金属裸露，其他腐蚀也会相继发生。

b.点蚀 耐腐蚀离心泵金属材料表面各处产生的剧烈腐蚀点叫做点蚀。通常有整个面出现点蚀和局部出现深坑点蚀两种。采用不锈钢时，钝化了的氧化路保护膜局部破坏时就会产生点蚀。防止的办法是金属成分中限制锋的含量而增添镍和铜。弹簧套常出现大面积点蚀或区域性点蚀，有的导致穿孔。点蚀的作用要比表面均匀腐蚀更危险。

c.应力腐蚀 应力腐蚀是耐腐蚀离心泵金属材料在承受应力状态下处于腐蚀环境中产生的腐蚀现象。一般应力腐蚀都是在高拉应力下产生的，先表现为沟痕、裂纹，最后完全断裂。这种金属和合金在腐蚀与拉应力共同作用下产生的破裂，称为应力腐蚀破裂（SCC）。

选用堆焊硬质合金以及采用铸铁、碳化钨、碳化钛等的密封环，容易出现应力腐蚀破裂。密封环裂纹一般是径向发散形的，可以是一条或多条，如图2-179所示。这些裂纹沟通了整个密封端面，加强了端面的磨损，使泄漏量大大增加。

目前应力腐蚀破裂的机理还没有完全弄清楚。可以将裂缝的发生和发展区分三个阶段：第一阶段，金属表面生成钝化膜或保护膜；第二阶段，膜局部破裂，形成蚀孔或裂缝源；第三阶段，裂缝向纵深发展。

非金属环如聚乙烯、有机玻璃、不透性石墨在化学介质和应力的同时作用下，也会产生应力腐蚀破裂。

弹簧及金属波纹管在H2S、盐水、碱液等介质中极易产生应力腐蚀破裂。如果这些弹性元件强度、硬度指标偏高、应力腐蚀临界应力场强度因子KIscc偏低、对应力腐蚀破裂敏感，则很容易破裂，往往在较短时间内就可发生。加上压缩扭转应力以及离心力引起的应力作用，更缩短了发生应力腐蚀破裂的时间。解决的方法是正确选材；热处理消除内应力；选择合适的弹簧比压。

应力腐蚀破裂的典型实例还有104型机械密封的传动套，它的材料为1Cr18Ni9Ti，当用于氨水泵上时，传动套的传动耳环最容易出观应力腐蚀裂纹，使耳环损坏。为此，将其凹形耳环改力实心凸耳，即可防止产生这种应力腐蚀。

d.晶间腐蚀 耐腐蚀离心泵的晶间腐蚀是仅在金属的品界面上产生的剧烈腐蚀现象。尽管其重量腐蚀率很小，但却能深深地腐蚀到全属的内部，而且还会由于缺口效应而引起切断损坏。对于奥氏体不锈钢，晶间腐蚀在150~850℃之间发生，在晶界处有碳化铬析出，使材料丧失其惰性而产生晶间腐蚀。

为了防止这种腐蚀，材料要在1050℃下进行热处理，使铬固熔化而均匀地分布在奥氏体基体中。碳化钨环不锈钢环座以铜焊连接，使用中不锈钢座易发生晶间腐蚀。

e.缝隙腐蚀 当介质处于金属与金属或非金属之间狭小缝隙内而呈停滞状态时，会引起缝隙内金属的腐蚀加剧，这种腐蚀形态称为缝隙腐蚀。耐腐蚀离心泵机械密封弹簧座与轴之间，补偿环辅助密封圈与轴之间（当然此处还存在摩振腐蚀），螺钉与螺孔之间，以及陶瓷镶环与金属环座间均易产生缝隙腐蚀。

补偿环辅助密封圈与轴之间出现的腐蚀沟槽，将可能导致补偿环不能做轴向移动而使其丧失追随性，使端面分离而泄漏。一般在轴（或轴套）表面喷涂陶瓷，镶环处表面涂以黏结剂可以减轻缝隙腐蚀。