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發(fā)布時間:2021-06-03 17:11:39 人氣:164560 來源:川工密封
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度,在機械力的作用下導(dǎo)致晶粒剝落。作為另一個例子,由于游離硅的腐蝕,反應(yīng)燒結(jié)碳化硅的表面顯示麻點(PH>10時).
腐蝕對密封件的性能有很大影響。由于密封比主機的零件更小,精度更高,所以通常選擇比主機密封耐腐蝕的材料。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)可能與洛浦機械密封系統(tǒng)中使用的條件不一致,因為它們大多是靜態(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)驗表明,壓力、溫度和滑動速度都會加速腐蝕。隨著溫度的升高,密封件的腐蝕速率呈指數(shù)增長。
在處理強腐蝕性流體時,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,因為它與工藝流體接觸的零件數(shù)量最少。這也是在強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型洛浦機械密封的傳動套筒,由1Cr18Ni9Ti制成。在氨水泵中使用時,傳動套筒的傳動耳環(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動導(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,會加速密封接觸面的化學(xué)反應(yīng),有時有益,有時有害。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,磨損對洛浦機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,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。例如洛浦機械密封彈簧座與軸之間的溝槽或沖蝕點,補償環(huán)輔助密封環(huán)與軸之間的溝槽或沖蝕點(這里當(dāng)然有微動磨損)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)物難以向外擴散。隨著腐蝕的進行,接頭中的介質(zhì)在成分濃度和PH值上與整個介質(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)致補償環(huán)無法軸向位移,失去隨動性,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。事實上,洛浦機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)。就洛浦機械密封摩擦副而言,它們經(jīng)常受到電化學(xué)腐蝕的損害,因為摩擦副中通常使用不同的材料。當(dāng)它們處于電解質(zhì)溶液中時,不同材料接觸時會出現(xiàn)點耦合效應(yīng),即一種材料的腐蝕得到促進,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,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。