定安機(jī)械密封的腐蝕類型

　　1.整體腐蝕和局部腐蝕。綜合腐蝕，即與介質(zhì)接觸的零件表面發(fā)生均勻腐蝕，其特點(diǎn)是零件重量減輕，甚至完全腐蝕；失去力量；降低硬度。如1Cr18Ni9Ti不銹鋼制成的多彈簧，在稀硫酸中使用會出現(xiàn)這種情況。局部腐蝕可以簡單地通過零件上的腐蝕點(diǎn)和孔來識別。局部腐蝕是多相合金中的某一相或單相固溶體中的某一元素被介質(zhì)選擇性溶解的腐蝕形式。如鈷基硬質(zhì)合金在高溫強(qiáng)堿條件下使用，粘結(jié)相金屬鈷容易被腐蝕，硬質(zhì)相碳化鎢骨架失去強(qiáng)度，在機(jī)械力的作用下導(dǎo)致晶粒剝落。作為另一個(gè)例子，由于游離硅的腐蝕，反應(yīng)燒結(jié)碳化硅的表面顯示麻點(diǎn)(PH>10時(shí)).
　　腐蝕對密封件的性能有很大影響。由于密封比主機(jī)的零件更小，精度更高，所以通常選擇比主機(jī)密封耐腐蝕的材料。對于與介質(zhì)直接接觸的密封件，可參考相關(guān)腐蝕手冊中的數(shù)據(jù)選擇合適的材料。然而，這些數(shù)據(jù)可能與定安機(jī)械密封系統(tǒng)中使用的條件不一致，因?yàn)樗鼈兇蠖嗍庆o態(tài)條件下的腐蝕數(shù)據(jù)，并且工藝流程中的介質(zhì)包含雜質(zhì)或二次化合物。經(jīng)驗(yàn)表明，壓力、溫度和滑動(dòng)速度都會加速腐蝕。隨著溫度的升高，密封件的腐蝕速率呈指數(shù)增長。
　　在處理強(qiáng)腐蝕性流體時(shí)，采用外密封或雙端密封可以最大限度地減少腐蝕對密封的影響，因?yàn)樗c工藝流體接觸的零件數(shù)量最少。這也是在強(qiáng)腐蝕條件下選擇密封結(jié)構(gòu)最古老的窯理之一。
　　2.應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕是金屬材料在應(yīng)力作用下在腐蝕環(huán)境中的腐蝕現(xiàn)象。無論是外載荷還是殘余應(yīng)力，都會加劇腐蝕。奧氏體不銹鋼、銅合金等。容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。在應(yīng)力腐蝕過程中，一般在金屬表面形成選擇性腐蝕槽，然后繼續(xù)局部腐蝕，最后在應(yīng)力作用下從槽底產(chǎn)生裂紋。典型的例子是104型定安機(jī)械密封的傳動(dòng)套筒，由1Cr18Ni9Ti制成。在氨水泵中使用時(shí)，傳動(dòng)套筒的傳動(dòng)耳環(huán)最容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，從而損壞耳環(huán)。所以把凹耳釘換成實(shí)心耳片可以防止這種應(yīng)力腐蝕。
　　3.介質(zhì)腐蝕。密封件和流體之間的高速運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致接觸表面上的微小不均勻。當(dāng)流體為腐蝕性介質(zhì)時(shí)，會加速密封接觸面的化學(xué)反應(yīng)，有時(shí)有益，有時(shí)有害。如果形成的氧化層被破壞，就會發(fā)生腐蝕。磨損和磨蝕交替作用對材料造成的損傷稱為磨蝕。通常，磨損對定安機(jī)械密封的非主要部件造成的損壞，如彈簧座、推環(huán)、環(huán)座等。并不能迅速反映密封性能的變化，但卻是摩擦副失效的主要形式之一。因此，在腔體的腐蝕介質(zhì)中，摩擦副應(yīng)由耐腐蝕性好的材料制成。例如，使用99.5%高純度氧化鋁陶瓷或不含游離硅的熱壓燒結(jié)碳化硅。
　　4.間隙腐蝕。當(dāng)介質(zhì)處于金屬與金屬或非金屬構(gòu)件之間，且存在小間隙時(shí)，由于介質(zhì)處于停滯狀態(tài)，間隙內(nèi)金屬的腐蝕會加速，這種現(xiàn)象稱為間隙腐蝕。例如定安機(jī)械密封彈簧座與軸之間的溝槽或沖蝕點(diǎn)，補(bǔ)償環(huán)輔助密封環(huán)與軸之間的溝槽或沖蝕點(diǎn)(這里當(dāng)然有微動(dòng)磨損)就是典型的例子。原因是接頭內(nèi)的介質(zhì)處于停滯狀態(tài)，使得參與腐蝕反應(yīng)的物質(zhì)難以加入接頭內(nèi)，接頭內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物難以向外擴(kuò)散。隨著腐蝕的進(jìn)行，接頭中的介質(zhì)在成分濃度和PH值上與整個(gè)介質(zhì)越來越不同，導(dǎo)致接頭中金屬表面的腐蝕加劇。間隙腐蝕對密封性能非常有害。密封圈與雙軸之間的凹槽會導(dǎo)致補(bǔ)償環(huán)無法軸向位移，失去隨動(dòng)性，導(dǎo)致端面分離和泄漏。間隙腐蝕通常可以通過適當(dāng)?shù)牟牧线x擇和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來緩解。比如選擇抗間隙腐蝕性能好的材料；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡可能避免液體積聚的間隙和死區(qū)。采用自沖洗循環(huán)，使密封腔內(nèi)的介質(zhì)處于不斷更換和流動(dòng)的狀態(tài)，防止介質(zhì)成分的濃度變化；對于長期停用的泵，應(yīng)及時(shí)排出積聚的液體等。不可能完全消除結(jié)構(gòu)上的差距。所以一般采用防護(hù)軸承，可以在密封圈安裝部位噴涂耐腐蝕材料來防止。
　　5.電化學(xué)腐蝕。事實(shí)上，定安機(jī)械密封的各種腐蝕形式或多或少都與銅的電化學(xué)腐蝕有關(guān)。就定安機(jī)械密封摩擦副而言，它們經(jīng)常受到電化學(xué)腐蝕的損害，因?yàn)槟Σ粮敝型ǔＪ褂貌煌牟牧?。?dāng)它們處于電解質(zhì)溶液中時(shí)，不同材料接觸時(shí)會出現(xiàn)點(diǎn)耦合效應(yīng)，即一種材料的腐蝕得到促進(jìn)，另一種材料的腐蝕得到抑制。例如，當(dāng)銅和鎳鉻鋼用于氧化介質(zhì)時(shí)，鎳鎘鋼被電離和分解。鹽水、海水、稀鹽酸、稀硫酸等。都是典型的電解質(zhì)溶液，密封件容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。所以最好選擇材料或者電位相近的陶瓷，以及玻璃纖維填充的PTFE。