【摘要】机械密封技术被普遍应用在石化行业泵送设备上。机械密封设备对其设计、制造、安装及作业环境均具有较高的要求，并且其构件具有失效率高的特点，因此，研究机械密封新技术和新材料的应用是石化行业发展的要求与方向。本文简述了机械密封新材料与新技术，探讨了机械密封新技术和新材料的相关应用，从而推动机械密封技术的进一步发展。

　　【关键词】机械密封; 新技术; 应用

　　对化工产品而言，绝大部分都具有易燃、易爆、有毒等危险性，倘若这些化工产品不慎泄露，不仅会带来巨大的经济损失以及严重的环境污染，更严重的是会威胁人的生命安全。正由于化工行业存在上述特性，所以化工机械设备须具有较强的密封性与耐腐蚀性，以确保机械设备拥有较长的使用寿命[1]。与此同时， 为了符合机械密封技术应用过程中复杂的作业环境及严格的现场要求， 多组合、 多结构、 多材料的机械密封部件得到了广泛的推广与应用，各种新概念、新标准以及新工艺也相继地被研发出来，并且在石化行业中展现出较好的应用前景。

　　机械密封装置通常用来对机体和旋转轴进行密封， 除此之外，机械密封还对确保离心机、搅拌机、反应釜、泵、过滤机、压缩机、齿轮箱、旋转接头、阀门等主要装置设备的正常作业起到关键性的保护作用。目前，随着产品生产水平的不断提高以及环保、节能问题受到越来越广泛的关注，机械的密封标准也更为严格。因此，研究机械密封新技术、新材料的开发与应用是当前石化行业发展的首要任务。

　　一、 机械密封的新材料

　　自70年代陶瓷材料的推广使用以来，机械密封材料的选择范围也得到了很大的拓展。以往进行配对的两种机械密封材料中，一种是基质材料以碳石墨为主的软质材料;另一种是基质材料以陶瓷或硬合金为主的硬质材料。其中，设备辅助密封圈多采用聚四氟乙烯、合成橡胶等材料制作[2]。现如今，众多新型材料涌进了石化行业机械密封应用中，比如自润滑型硬合金、高性能陶瓷以及高性能密封材料等等。除此之外，通过在原有的密封材料里添加强自润滑性、低熔点的纳米材料制而成的新型密封材料—纳米复合材料，已经在石化行业中广泛推广。然而，通过将碳化硅SiC、氮化硅Si3N4、氧化锆ZrO2等多种物质烧结所生成的新型密封材料在近期亦得到了较为普遍应用。该密封新材料的特点是韧性较好、耐热耐冲击性较好、硬度较高等。由于SiC对各类腐蚀性物质表现出较强耐腐蚀性，因此，SiC材料是目前最为常用的陶瓷材料之一。

　　二、 机械密封的新技术

　　随着科学技术的高速发展以及机械密封新材料的不断涌现，推动了机械密封技术进一步发展。新型机械密封技术的推广与应用旨在减少产品泄露及其对环境的污染，同时延长机械密封装置设备的使用寿命。概括起来，机械密封新技术主要包括以下四种：

　　(一) 剖分式机械密封技术

　　部分式机械密封一端为内部具有一个特定形状凹槽的连接密封腔，另一端相应位置上则为一个前端带有相似形状凸台和后部具有连接凹槽的接头，接头两部分外端面由具有环弧性凸起的结构所组成，在安装时将接头压入连接密封腔中，达到密封的目的，并可随着压力变化，自动调整密封效果。根据端面的不同可以将其分为改型端面与平行端面部分式机械密封[3]。

　　(二) 非接触式机械密封技术

　　通常情况下， 将非接触式机械密封技术定义为通过依托流体所产生的动压或者静压在密封端面形成一片起到隔离作用的流体膜的一种新型机械密封技术。这种密封技术与使用固相、硬性材料进行密封的接触式机械密封存在着很大的差异。由于航空航天、能源以及石化等事业的不断前进，使其对高速、高温、高压、真空等特殊工况下机械设备的密封性、可靠性以及耐用性等各项性能有了更为严格的要求。正是由于非接触式机械密封技术具有的较好密封性与耐用性，使其在石化行业的机械密封技术应用中占有一定的优势。

　　(三) 流体回流式机械密封技术

　　流体回流式机械密封技术的基本原理就是通过转变外泄流体的流动路径并将其送回机械密封腔内，从而达到机械设备零泄漏的最终目的。并且，流体回流式机械密封技术具有方便维护、适用性强、结构简单等优点，特别适用于各种高参数的特殊工况，比如：高温、高速、高压等等[4]。

　　(四) 组合式机械密封技术

　　组合式机械密封技术就是将多种密封技术进行结合使用的一种新型机械密封技术。它能够充分地发挥各种密封技术的优点，有效的避免各自的缺点，因此，组合式机械密封技术是当前密封技术发展的必然趋势。机械密封技术的组合形式多种多样，其中，最为常见的有接触式结合非接触的密封形式以及接触式结合接触式的密封形式。

　　三、 新技术与新材料在石化机械密封中的应用

　　工程科学、 材料科学以及计算机技术的深入研发与应用，给机械密封技术的改进与发展奠定了坚固的理论根基，并且，研究石化行业机械密封新技术与新材料高效运用，能够加快推动企业的稳定、快速、可持续发展。

　　(一) 零泄漏密封

　　零泄漏密封指的是机械设备中的工艺流体无泄漏，也就是泄漏量为零。 零泄漏密封通常使用干运转的密封方式， 并且具有相应的辅助设备， 比如阀门、 计量仪表、密封监控装置以及报警装置等。零泄漏密封系统通过将封堵流体(其中，P封堵流体>P大气、P工艺流体)输送到密封室， 来达到将工艺流体与外界大气隔绝的根本目的。

　　(二) 集装箱式密封

　　集装箱式密封技术来自于运输集装箱的启发，在进行安装之前，将其静止与旋转部件以整体进行安装，待试压及检查均符合要求后再套装到集装箱的内轴，并用螺钉及螺旋进行紧定，则此密封便可进行平面运作。

　　四、 结语

　　石化行业所使用的装置设备大部分都需要进行机械密，通过机械密封来避免工艺流体的漏、跑、滴、冒，以达到保护作业环境、降低工程成本、提高运作效率的根本目的，实现石化行业现代化、科学化发展的根本要求。因此，研究并高效运用机械密封新技术与新材料，不仅能够使石化企业获取更好的工程效益，而且还能够使石化企业树立环保、节能的良好企业形象，促进企业的稳定、快速、可持续发展。本文充分考虑了石化行业的特殊工况条件，简要介绍了机械密封的新材料及新技术，为今后石化行业机械密封技术的研究与发展提供扎实的理论基础与重要的技术指导。

　　参考文献

　　[ 1 ] 李 磊 . 机 械 密 封 技 术 在 化工 行 业 中 的 应 用 [ J ] . 科 技风,2011(13):109-110.

　　[2]秦忠,魏厚瑶.油田高压注水泵机械密封新技术[J].科技创新导报,2011(08):13-14.

　　[3]孙见君,涂桥安,徐兆军.剖分式机械密封技术研究进展[J].润滑与密封,2009,10(10):96-99.

　　[4]潘宁,宋鹏云,刘栋.流体回流式机械密封技术研究进展[J].机械,2009(9):1-3.

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