圍場機械密封腐蝕類型

　　腐蝕對密封件的性能影響很大。由于密封件比主機的零件小，而且更精密，通常要選用比主機封耐腐蝕的材料。

　　類型1.全面腐蝕與局部腐蝕。

　　全面腐蝕，即零件接觸介質(zhì)的表面產(chǎn)生均勻腐蝕，其特征是零件的重量減輕，甚至會全部被腐蝕;失去強度;減低硬度。如用1Cr18Ni9Ti不銹鋼制作的多彈簧，用于稀硫酸時就會出現(xiàn)這種情況。局部腐蝕，可以簡單地用零件上的蝕斑、蝕孔來判明。局部腐蝕是多相合金中的某一相或單相固溶體的某一元素，被介質(zhì)選擇性溶解的腐蝕形態(tài)。例如，鈷基硬質(zhì)合金用于高溫強堿中時，粘結(jié)相金屬鈷易被腐蝕，硬質(zhì)相碳化鎢骨架失去強度，在機械力的作用下產(chǎn)生晶粒剝落。又如，反應燒結(jié)碳化硅，因游離硅被腐蝕而表面呈現(xiàn)麻點(PH>10時)。

　　處理強腐蝕流體時，采用外裝式或雙端面密封，可以最大限度減輕腐蝕對密封件的影響，因為它與工藝流體相接觸的零件數(shù)最少。這也是在強腐蝕條件下，選擇密封結(jié)構(gòu)的一條最中古窯的原則。

　　類型2.應力腐蝕。

　　應力腐蝕是金屬材料在承受應力狀態(tài)下處于腐蝕環(huán)境中所產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象。不論是外部載荷或殘余應力，腐蝕都會加劇。容易產(chǎn)生應力腐蝕的材料的奧氏體不銹鋼、銅合金等。應力腐蝕的過程一般是在金屬表面上形成選擇性的腐蝕溝槽，再繼續(xù)產(chǎn)生局部腐蝕，最后在應力的作用下，從溝槽底部產(chǎn)生裂紋。典型的實例是104型圍場機械密封的傳動套，它的材料為1Cr18Ni9Ti，當用于氨水泵上時，傳動套的傳動耳環(huán)最容易出現(xiàn)應力腐蝕裂紋，使耳環(huán)損壞。為此，將其凹形耳環(huán)改為實心凸耳，即可防止產(chǎn)生這種應力腐蝕。

　　類型3.介質(zhì)腐蝕。

　　密封件與流體間的高速運動，致使接觸面上發(fā)生微觀凹凸不平。當流體為腐蝕性介質(zhì)時，將加快密封接觸表面的化學反應，這種反應有時是有利的，有時是有害的。如果所形成的氧化層被破壞，即出現(xiàn)腐蝕。由磨損與磨蝕的交替作用而造成材料的破壞稱為磨蝕。通常磨蝕對圍場機械密封的非主要元件如彈簧座、推環(huán)、環(huán)座等所帶來的危害還不致迅速地反應出密封性能的變化，但卻是摩擦副失效的主要形態(tài)之一。為此，在腔腐蝕性介質(zhì)中，摩擦副應采用耐腐蝕性能好的材料。如采用99.5%的高純氧化鋁陶瓷，或不含游離硅的熱壓燒結(jié)碳化硅等。

　　類型4.間隙腐蝕。

　　當介質(zhì)處于金屬與金屬會非金屬元件之間，存在很小的縫隙時，由于介質(zhì)呈滯流狀態(tài)，會引起縫隙內(nèi)金屬的腐蝕加速，這種腐蝕形態(tài)稱為間隙腐蝕。例如圍場機械密封彈簧座與軸之間，補償環(huán)輔助密封圈與軸之間(當然此處還存在微動磨損)出現(xiàn)的溝槽或蝕點即是典型的例子。究其原因，是由于縫內(nèi)介質(zhì)處于滯流狀態(tài)，使得參加腐蝕反應的物質(zhì)難以向縫內(nèi)補充，而縫內(nèi)的腐蝕產(chǎn)物又難以向外擴散，于是造成縫內(nèi)介質(zhì)隨著腐蝕的進行，在組成的濃度、PH值等方面愈來愈和整體介質(zhì)產(chǎn)生很大差異，結(jié)果便導致縫內(nèi)金屬表面的腐蝕加劇。

　　間隙腐蝕對密封性能的危害很大，密封圈與對偶軸處產(chǎn)生溝槽，將導致補償環(huán)不能作軸向位移，失去追隨性使端面分離而泄漏。對于間隙腐蝕，通常可以通過正確選材和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計予以減輕。如選用具有良好的抗間隙腐蝕性能的材料;在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應盡可能避免形成縫隙和積液死區(qū);采用自沖洗方式進行循環(huán)，使密封腔內(nèi)的介質(zhì)處于不斷更換和流動狀態(tài)，防止介質(zhì)組分的濃度變化;長期停用的機泵，應將積液及時排空等等，在結(jié)構(gòu)上要完全消除間隙是不可能的，因此，一般采用保護性的軸承，在其密封圈安裝部位可噴涂耐腐蝕材料加以防止。

　　類型5.電化學腐蝕。

　　實際上，圍場機械密封的各種腐蝕形態(tài)，或多或少都銅電化學腐蝕有關(guān)。就圍場機械密封摩擦副而言，常常會受到電化學腐蝕的危害，因為摩擦副組對常用不同種材料，當它們處于電解質(zhì)溶液中，由于材料固有的腐蝕電位不同，接觸時就會出出現(xiàn)不同材料之間的點偶效應，即一種材料的腐蝕會受到促進，另一種材料的腐蝕會受到抑制。例如銅與鎳鉻鋼組對，用于氧化性介質(zhì)中時，鎳鎘鋼發(fā)生電離分解。鹽水、海水、稀鹽酸、稀硫酸等都是典型電解質(zhì)溶液，密封件易于產(chǎn)生電化學腐蝕，因而最好是選擇電位相近的材料或陶瓷與填充玻璃纖維聚四氟乙烯組對。