一、黑水機械密封失效

　　對于黑水機械密封元件來說，使用平均壽命為2~3年，黑水機械密封失效會降低試件的使用壽命。失效主要原因為動環與靜環的擠壓磨損故障。黑水機械密封失效原(yuan)因包括化學損(sun)壞(huai)(huai)、熱損(sun)壞(huai)(huai)和機(ji)械(xie)損(sun)壞(huai)(huai)，表(biao)現為(wei)磨損(sun)、腐蝕和過(guo)熱等。

　　密封沖洗系統存在的問題及密封腔溫度過高是造成黑水機械密封失效的主要原因，應及時進行工件檢測(壓力、溫度、磨損)、維護管理，改善工作環境。主要的問題有：壽命難以預測、突發性失效等，摩擦黑水機械密封的(de)實際磨(mo)損情況和(he)端面狀態還未得到有效的(de)解釋研究。

　　二、液膜空化

　　液(ye)(ye)(ye)(ye)膜(mo)是(shi)端(duan)面(mian)(mian)間(jian)維持一層極薄(bo)的液(ye)(ye)(ye)(ye)體膜(mo)，具(ju)有密(mi)封的作用，同(tong)時具(ju)有液(ye)(ye)(ye)(ye)膜(mo)動壓力(li)(li)與靜壓力(li)(li)，起到平衡壓力(li)(li)潤滑(hua)端(duan)面(mian)(mian)作用。液(ye)(ye)(ye)(ye)膜(mo)空化(hua)指液(ye)(ye)(ye)(ye)膜(mo)局部(bu)氣(qi)化(hua)形成氣(qi)泡(pao)，進一步產(chan)生空蝕。液(ye)(ye)(ye)(ye)膜(mo)空化(hua)的產(chan)生對液(ye)(ye)(ye)(ye)膜(mo)壓力(li)(li)的載荷、分(fen)布(bu)(bu)及穩定性有較大影響。密(mi)封界面(mian)(mian)間(jian)膜(mo)厚分(fen)布(bu)(bu)說明密(mi)封端(duan)面(mian)(mian)綜合變形在徑(jing)向上不是(shi)線性分(fen)布(bu)(bu)。

　　對于液膜空化的研究：空化現象在一定程度上存在，這是端面張開的重要原因，對減少端面泄漏和摩擦有一定作用。李振濤等基于JFO空化模型和坐標變換建立其數學模型，并利用有限體積法離散解，表明空化壓力的增加可以提高液膜承載力，但增加幅度較小，對摩擦力矩的影響可以忽略。然而，在液膜發生嚴重氣蝕時，會導致流體動力潤滑失效和壁面氣蝕，影響密封性能和密封材料的使用壽命。孟祥凱等分析了擾動條件下空化對黑水機械密封動力學的影響。劉鳴等基于馬爾可夫空化算法求解了考慮空化效應的動載滑動軸承液膜動態特性，證實了空化因子會影響液膜的動態特性。黑水機械密封空化的理論模型(xing)和(he)實驗研究(jiu)還很不成熟和(he)完善。為(wei)了有效控制氣蝕(shi)程度，提高(gao)密封性能，避(bi)免(mian)氣蝕(shi)引起的失效和(he)氣蝕(shi)，必須(xu)深(shen)入研究(jiu)氣蝕(shi)的影響因素及其相互關系。

　　三、密封檢測

　　由于黑水機械密封件裝配復雜，不(bu)能多次拆卸，如(ru)何在(zai)不(bu)影響作(zuo)業前提下(xia)進(jin)行(xing)(xing)密(mi)封(feng)檢(jian)測。首先,要(yao)明(ming)確(que)發生泄漏(lou)(lou)的(de)(de)(de)幾個常見階段：測試時的(de)(de)(de)泄漏(lou)(lou)量(liang)、運轉(zhuan)時的(de)(de)(de)周(zhou)期性(xing)泄漏(lou)(lou)量(liang)、突發情況時的(de)(de)(de)泄漏(lou)(lou)量(liang)。對(dui)于密(mi)封(feng)的(de)(de)(de)檢(jian)測，主要(yao)通過振動(dong)信號頻譜(pu)，從外部檢(jian)測內部的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)力(li)(li)溫(wen)度(du)變化(hua)，在(zai)使用前工件運行(xing)(xing)的(de)(de)(de)參(can)數(shu)要(yao)在(zai)規(gui)定(ding)值以下(xia)，并監測回(hui)轉(zhuan)體(ti)本身(shen)偏差在(zai)運轉(zhuan)中(zhong)(zhong)引起的(de)(de)(de)滲漏(lou)(lou)，有必(bi)要(yao)了解操作(zuo)條件、溫(wen)度(du)、壓(ya)(ya)力(li)(li)等(deng)(deng)，以及對(dui)輔助(zhu)密(mi)封(feng)膨脹的(de)(de)(de)具體(ti)影響。依據(ju)密(mi)封(feng)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)形(xing)狀、狀態和工作(zuo)條件進(jin)行(xing)(xing)選擇后，制定(ding)相應的(de)(de)(de)操作(zuo)規(gui)程，規(gui)定(ding)沖洗時間、介質(zhi)(zhi)和溫(wen)度(du)控(kong)制范圍。試運行(xing)(xing)過程中(zhong)(zhong)，根據(ju)試運行(xing)(xing)效(xiao)果(guo)進(jin)行(xing)(xing)合(he)理的(de)(de)(de)參(can)數(shu)調(diao)(diao)整，在(zai)端面間通過氣壓(ya)(ya)或循環(huan)液進(jin)行(xing)(xing)密(mi)封(feng)檢(jian)測;可結合(he)關閉泵(beng)的(de)(de)(de)閥(fa)門形(xing)成封(feng)閉腔室進(jin)行(xing)(xing)密(mi)封(feng)測試。引入有限(xian)差分法(fa)(fa)、有限(xian)元(yuan)、流(liu)體(ti)力(li)(li)學等(deng)(deng)方(fang)法(fa)(fa)進(jin)行(xing)(xing)模擬(ni)測試。實際檢(jian)測方(fang)法(fa)(fa)有熱電(dian)偶(ou)測溫(wen)法(fa)(fa)(溫(wen)度(du))、微型(xing)壓(ya)(ya)力(li)(li)傳感器(壓(ya)(ya)力(li)(li))、電(dian)容(rong)法(fa)(fa)(間隙)。在(zai)正常運行(xing)(xing)狀態下(xia)繼續觀察密(mi)封(feng)效(xiao)果(guo)和存在(zai)的(de)(de)(de)問(wen)題，進(jin)一步進(jin)行(xing)(xing)調(diao)(diao)整，充分考慮各種因(yin)素(su)，綜合(he)分析(xi)介質(zhi)(zhi)、壓(ya)(ya)力(li)(li)、密(mi)封(feng)面、密(mi)封(feng)形(xing)式等(deng)(deng)條件。根據(ju)磨損痕跡分析(xi)故障原因(yin)，并考慮腐蝕(shi)、橡膠密(mi)封(feng)圈失(shi)效(xiao)等(deng)(deng)因(yin)素(su)。