实现以人以人为本本—安康安康平安平安环保保经济—现代化消代化消费新理念新理念机械端面密封技机械端面密封技术(Mechanical Face Seal)(Mechanical Face Seal) 目目 录v1 1．． 机械密封技机械密封技术术的开展的开展进进程程v2 2．机械密封的根本构造、作用原理．机械密封的根本构造、作用原理v3 3．机械密封的．机械密封的优优点点v4 4．接触式机械密封存在的．接触式机械密封存在的问题问题v5 5．机械密封技．机械密封技术术的开展的开展趋势趋势 1.1.机械端面密封的开展机械端面密封的开展进进程程1.11.1开展开展进进程程 表表1-1 1-1 机械端面密封的开展机械端面密封的开展简史史年代历史事件PsV值程度/(MPa·m/s)开展的动力18851900190819191920 1930 19401945 1957英国第一个端面密封的专利开场用于轴承密封汽轮机上出现几个端面密封出现单端面密封用于小型家用冷冻紧缩机和 车水泵用于内燃机水泵 在一定程度上处理轻烃泵密封出现平衡型和中间环高压高速机械密封 美国Sealol公司第一个金属波纹管机械密封高温密封 ＜1.0 3.04 14.7 30 液压传动、蒸汽机和机床产生作为油封 构造上单、双端面密封构成机械密封机械加工和资料方面的技术提高 石油化工开展；石墨、陶瓷、硬质合金等新资料；密封面粗糙度的改良，由Ra0.2μm改为 Ra0.05μm航空、石油化工等工业要求 〔400℃以上〕 续表表1-2 1-2 机械端面密封的开展机械端面密封的开展简史史年代历史事件PsV值程度/(MPa·m/s)开展的动力1960 1963-19691974 1977 1985 1990年以后出现热流体动力楔机械密封流体 流体静压密封、流体动压密封及工业上运用出现新的密封面资料碳化硅和 优质不同浸渍碳石墨 出现各种密封的组合机械密封 和螺旋槽干运转气体密封工业运用密封面变形协调和资料适宜配 对工艺流体的零走漏和零逸出密封技术迅速开展 非接触(外表改形技术)机械 密封开展 167～267 353 500 700 ≥1000原子能工业要求；构造上出现 流体静压、流体动压和热流体动压密封(动力楔和动压垫效应) 宇航和核电特殊要求；构造上 出现多级密封；资料有碳化硅和优质碳石墨由于宇航和核电需求，出现螺 定—机械密封、浮环—机械密封和螺旋槽密封用于高PV值热水泵密封，环境维护、长寿命和平安消费要求 API610、API682、STLE SP-30等新规范用激光加工、外表改形技术、计算机技术和密封设计实际开展 机械密封程度和开展机械密封程度和开展趋势 v机械密封的目前程度：机械密封的目前程度：v 单级压力：力：10-3Pa10-3Pa～～35MPa35MPa；； v 运用温度：最高达运用温度：最高达1000℃1000℃；最低可达低温深冷；；最低可达低温深冷；v 机器机器转速：高达速：高达50000r50000r／／minmin；；v PsV PsV 值：达：达1000MPa·m1000MPa·m／／s s。
v1.2 1.2 机械密封技机械密封技术的开展的开展v按摩擦副端面的摩擦光滑形状分：按摩擦副端面的摩擦光滑形状分：v接触式机械密封〔包括液体光滑和气体光滑〕；接触式机械密封〔包括液体光滑和气体光滑〕；v非接触式机械密封〔包括液膜光滑、气膜光滑和气液混膜光滑等〕非接触式机械密封〔包括液膜光滑、气膜光滑和气液混膜光滑等〕v接接触触式式密密封封：：减减少少走走漏漏、、降降低低磨磨损、、提提高高可可靠靠性性和和稳定定性性、、延延伸伸运运用寿命v非非接接触触式式密密封封：：实现无无走走漏漏〔〔液液相相零零走走漏漏和和汽汽相相零零逸逸出出〕〕无无污染染功功能、提高流体膜能、提高流体膜刚度和任度和任务稳定性、延伸运用寿命定性、延伸运用寿命 1.3 1.3 炼炼油化工行油化工行业业机械密封机械密封产产品或密封系品或密封系统统的要的要求求密封性和平安性：密封性和平安性：实现实现密封介密封介质质的低微走漏甚至无的低微走漏甚至无走漏走漏〔 〔包括液相零走漏和汽相零逸出包括液相零走漏和汽相零逸出〕 〕，，实现环实现环保保功能可靠性：运用寿命可靠性：运用寿命长长、、稳稳定性高、抗干定性高、抗干扰扰才干才干强强。
经济经济性：本性：本钱钱低、能耗和运低、能耗和运转费转费用少、运用用少、运用维维修方修方便便————性价比高性价比高适用性：能适用性：能满满足机足机泵详细泵详细的工的工艺艺条件要求和条件要求和现场现场能能提供的提供的实实践条件 2 .2 .机械密封的根本构造、作用原理机械密封的根本构造、作用原理2.1 2.1 机械密封的根本构造、作用原理机械密封的根本构造、作用原理机械密封是一种依托机械密封是一种依托弹弹性元件性元件对对静、静、动环动环端面密封副的端面密封副的预紧预紧和介和介质压质压力与力与弹弹性元件性元件压压力的力的压紧压紧而到达密封的而到达密封的轴轴向端面向端面密封安装，故又称端面密封密封安装，故又称端面密封机械密封的根本构成：机械密封的根本构成：端面密封副端面密封副〔 〔静静环环1 1和和动环动环2 2〕 〕；；弹弹性元件性元件〔 〔如如弹弹簧簧4 4〕 〕；；辅辅助密封助密封〔 〔如如O O型圈型圈8 8、、9 9和和1010〕 〕；；传动传动件件〔 〔如如传动销传动销3 3和和传动传动螺螺钉钉6 6〕 〕；；防防转转件件〔 〔如防如防转销转销1111〕 〕和和紧紧固件固件〔 〔如如弹弹簧座簧座5 5、推、推环环1313、、压压盖盖1212、、紧紧定螺定螺钉钉6 6与与轴轴套套1414〕 〕。
单弹簧旋簧旋转式机械密封构造表示式机械密封构造表示图及走漏点及走漏点 机械密封根本机械密封根本组成和作用成和作用 1 1〕〕动环和静和静环 是机封是机封组成的中心，也是研成的中心，也是研讨的重点 端面密封性能在很大程度上端面密封性能在很大程度上标志着机封的技志着机封的技术程程度，由于其它走漏渠道的密封〔度，由于其它走漏渠道的密封〔为静密封〕是静密封〕是较容易容易处理的 2 2〕〕弹性元件〔性元件〔弹簧、波簧、波纹管、隔膜等〕管、隔膜等〕 为主要零件的主要零件的缓冲冲补偿机构，是机封保机构，是机封保证密封可密封可靠性的重要条件靠性的重要条件 ① ①预紧作用：使作用：使动静静环端面端面坚持持贴合；合； ② ②减振作用：减振作用：轴的振的振动假假设不加不加缓冲地直接冲地直接传送送到密封端面上，那么密封端面就不能一直到密封端面上，那么密封端面就不能一直坚持持贴和而和而使走漏量添加；使走漏量添加； ③ ③缓冲冲补偿作用：假作用：假设给摩擦副施加摩擦副施加过大的大的轴向向载荷而荷而导致密封端面致密封端面严重磨重磨损，假，假设无无缓冲冲补偿机构，机构，势必会呵斥端面的必会呵斥端面的间隙越来越大，走漏量添加。
故机隙越来越大，走漏量添加故机封都采用封都采用弹性元件和性元件和辅助密封圈建立助密封圈建立缓冲冲补偿机构，机构，以以缓冲振冲振动、磨、磨损给端面端面带来的不良影响来的不良影响 3〕辅助密封圈〔O形、V形、楔形环等异形密封圈〕 是处理密封端面以外的微动密封问题中所不可短少的组成部分，同时也起到浮动和缓冲的作用 资料要耐热、耐寒并与介质有相容性〔橡胶、石棉、膨胀石墨等〕 4〕传动件〔传动销、传动环、传动座、传动套、传动键、传动凸耳或牙嵌结合器〕 将轴的转距传送给动环的作用 资料耐蚀、耐磨 5〕固紧件〔紧定螺钉、弹簧座、压盖、组装套、轴套〕 起到静、动环的定位、固紧和盛装的作用 ①定位准确，保证摩擦副密封面处于正确的位置，并且坚持良好的弹簧比压； ②拆装方便，容易定位，能反复运用，与辅助密封配合应留意有安装密封环的倒角和环的压弹量 v五个走漏渠道：五个走漏渠道： v①①、静、静环与与动环的端面之的端面之间—Ⅰ—Ⅰ：旋：旋转动密封，密封， v 主要走漏通道；主要走漏通道；v②②、静、静环与密封与密封压盖之盖之间—Ⅱ—Ⅱ：静密封；：静密封；v③③、、动环与旋与旋转轴〔〔轴套〕之套〕之间—Ⅲ—Ⅲ：往复密封；：往复密封；v④④、密封、密封压盖与壳体之盖与壳体之间—Ⅳ—Ⅳ：静密封；：静密封；v⑤⑤、、轴套与套与轴之之间—Ⅴ—Ⅴ：静密封；：静密封； 2.2 2.2 机械密封的根本型式机械密封的根本型式 机械密封的根本型式有：机械密封的根本型式有： a)内装式b)外装式c)内流式d)外流式e)旋转式 f)静止式 g)非平衡式 h)平衡式i)单弹簧式 图2-2 机械密封的根本型式前往 j)多弹簧式 k)双端面 (背靠背)l)双端面 〔面对面〕m)多端面 〔中间环〕 n)径向双端面 o)多级〔两级〕 p)波纹管密封 图2-2 机械密封的根本型式〔续〕前往 1 1〕接触式、非接触式和半接触式机封〕接触式、非接触式和半接触式机封普通机封大都是接触式机封普通机封大都是接触式机封(h<2μm(h<2μm〕，而可控〕，而可控间隙机封是非接触式隙机封是非接触式密封。
半接触式机封密封半接触式机封经过改改动载荷系数可以是接触式也可以是非荷系数可以是接触式也可以是非接触式接触式机封是指密封面微凸体接触的机封密封面接触式机封是指密封面微凸体接触的机封密封面间隙隙h=0.5h=0.5～～2μm2μm；；非接触式机封是指密封面微凸体不接触的机封，密封面非接触式机封是指密封面微凸体不接触的机封，密封面间隙隙对于于流体流体动压密封密封h>2μmh>2μm，，对流体静流体静压密封密封h>5μmh>5μm接触式机封的摩擦形状接触式机封的摩擦形状为混合摩擦和混合摩擦和边境摩擦，而非接触式机封的境摩擦，而非接触式机封的摩擦形状摩擦形状为流体摩擦、流体摩擦、弹性流体性流体动压光滑 2 2〕内装式和外装式机封〕内装式和外装式机封弹簧和簧和动环安装在密封箱内与介安装在密封箱内与介质接触的密封接触的密封为内装式密封〔内装式密封〔图2-2a2-2a〕；〕；弹簧和簧和动环在密封箱外不与介在密封箱外不与介质接触的密封接触的密封为外装式密封〔外装式密封〔图2-2b2-2b〕前者可以利用密封箱内介〕前者可以利用密封箱内介质压力来密封运用任力来密封运用任务条件条件广泛；后者用于高粘度和易广泛；后者用于高粘度和易结晶的介晶的介质，任，任务压力力较低的低的场所。
所 3 3〕内流式和外流式机封〕内流式和外流式机封介介质走漏方向与离心力方向相反的密封走漏方向与离心力方向相反的密封为内流式密封；介内流式密封；介质走漏方向走漏方向与离心力方向一致的密封与离心力方向一致的密封为外流式密封由于内流式密封中离心外流式密封由于内流式密封中离心力阻止走漏流体，其走漏量力阻止走漏流体，其走漏量较外流式外流式为少；前者用于高少；前者用于高压，而后，而后者最高者最高压力力 ≤1 ≤1～～2MPa2MPa〔图2-2c2-2c及及图2-2d2-2d〕 4 4〕〕弹簧静止式和旋簧静止式和旋转式机封式机封 弹簧不随簧不随轴一同旋一同旋转的密封的密封为静止式密封〔静止式密封〔图2-2e2-2e〕；〕；弹簧随簧随轴一一同旋同旋转的密封的密封为旋旋转式密封〔式密封〔图2-2f2-2f〕由于静止式密封的〕由于静止式密封的弹簧不受离簧不受离心力影响，常用于高速机封中而旋心力影响，常用于高速机封中而旋转式机封不适用于高速〔式机封不适用于高速〔V>20V>20～～30m/s30m/s〕机封5 5〕平衡型和非平衡型机封〔〕平衡型和非平衡型机封〔图2—32—3〕〕 介介质作用于作用于单位密封面上的位密封面上的轴向向压紧力小于密封室内介力小于密封室内介质压力的密力的密封封为部分平衡型密封〔部分平衡型密封〔图2-2g2-2g〕；介〕；介质作用于密封面上的作用于密封面上的轴向向压紧力大力大于或等于密封室内介于或等于密封室内介质压力的密封力的密封为非平衡型机封〔非平衡型机封〔图2-2h2-2h〕。
前者密〕前者密封端面上所受的作用力随介封端面上所受的作用力随介质压力的升高而力的升高而变化化较小，故适用于高小，故适用于高压密密封；后者密封端面所受的作用力随介封；后者密封端面所受的作用力随介质压力的力的变化化较大，故适用于低大，故适用于低压密封还有介有介质对密封面无密封面无轴向向压紧力或介力或介质对密封面密封面为推开力的密封推开力的密封为完全平衡型或完全平衡型或过平衡型密封平衡型密封该密封属于非接触式中的流体静密封属于非接触式中的流体静压密封 6 6〕〕单弹簧式和多簧式和多弹簧式机械密封簧式机械密封 只需一个集中大只需一个集中大弹簧的机械密封簧的机械密封为大大弹簧型密封〔簧型密封〔图2-2i2-2i〕；沿〕；沿圆周点布周点布许多多弹簧的密封簧的密封为多多弹簧式机械密簧式机械密封〔封〔图2-2j2-2j〕前者用于小直径〔〕前者用于小直径〔≯φ80≯φ80～～150mm150mm轴径〕径〕低速密封；后者用于大低速密封；后者用于大轴径、高速密封但在腐径、高速密封但在腐蚀介介质和和有固体有固体颗粒介粒介质的的场所下，小所下，小弹簧构造因易腐簧构造因易腐蚀和堵塞而和堵塞而失效。
失效 7 7〕〕单端面、双端面及多端面密封端面、双端面及多端面密封 只需一只需一对摩擦副的密封摩擦副的密封为单端面密封〔端面密封〔图2-2a2-2a～～j j〕；由两〕；由两对摩擦副在密封箱摩擦副在密封箱内内组成的密封成的密封为双端面密封〔双端面密封〔图2-2k2-2k、、l l〕；由两个以上端面〕；由两个以上端面组成的密封成的密封为多端面多端面密封〔密封〔图2-2m2-2m〕 单端面密封构造端面密封构造简单，是最常用的密封型式因特殊需求或，是最常用的密封型式因特殊需求或单端面密封不能端面密封不能满足要求足要求时那么采用多端面密封那么采用多端面密封 双端面密封有双端面密封有轴向双端面密封和径向双端面密封〔向双端面密封和径向双端面密封〔图2-2n2-2n〕沿径向布置的双〕沿径向布置的双端面密封构造端面密封构造较轴向双端面密封向双端面密封紧凑轴向双端面密封有背向双端面密封有背对背或面背或面对面布置的构面布置的构造〔造〔图2-2k2-2k、、l l〕此外，〕此外，还有串有串联布置的双密封〔布置的双密封〔图2-2o2-2o〕 中中间环密封属于多端面密封，旋密封属于多端面密封，旋转的中的中间环密封，用于高速下低密封，用于高速下低PVPV值。
不不转的的中中间环密封用于高温暖高密封用于高温暖高压下减少力下减少力变形和形和热变形 此外，此外，还有推有推环〔〔弹簧加簧加载推推环〕式机械密封〔〕式机械密封〔图2-2a2-2a～～o o〕和波〕和波纹管密封〔管密封〔图2-2p2-2p〕 下面下面给出几种典型的密封构外型式出几种典型的密封构外型式: : 图2—2〔1〕 内装内流多弹簧旋转接触式机械密封 图2—2〔2〕 内装内流多弹簧静止接触集装式机械密封 集装式机械密封与普通机械密封的优缺陷集装式机械密封与普通机械密封的优缺陷 类别工程类别工程普通机械密封普通机械密封集装式机械密封集装式机械密封产品构造普通合理安装方式产品为各分散的零部件，到现场进展安装产品在密封制造厂完选集装为一个整体对安装人员要求高低安装时间长短密封可靠性低高安装胜利率低〔容易碰伤精细研磨抛光的密封端面〕高安装速度慢快实验要求装配泵后进展实验在消费厂进展实验 集装片集装片集装片集装片 图2—2〔3〕 内装内流多弹簧旋转接触集装式机械密封 图2—2〔4〕外装外流多弹簧旋转接触式机械密封 图2—2〔5〕双端面波纹管接触集装式机械密封 图2—2〔6〕 内装内流双端面单弹簧接触式机械密封 图2—2〔7〕 内装内流单端面单弹簧集装接触式机械密封 图2—2〔8〕内装内流双端面多弹簧集装非接触式干气密封 图2—2〔9〕 内装内流多端面〔串联〕多弹簧非接触式干气密封 图2—2〔10〕 剖分式机械密封 3.3.机械密封的机械密封的优优点点密封性密封性——走漏量可以限制到很少走漏量可以限制到很少 只需主密封面的外表粗糙度和平直度能只需主密封面的外表粗糙度和平直度能保保证证到达要求，只需到达要求，只需资资料耐磨性好，机械密料耐磨性好，机械密封可以到达很少走漏量，甚至肉眼看不封可以到达很少走漏量，甚至肉眼看不见见走走漏。
漏可靠性可靠性——寿命寿命长长 在机械密封中，主要磨在机械密封中，主要磨损损部分是密封摩部分是密封摩擦副端面，由于密封端面的磨擦副端面，由于密封端面的磨损损量在正常任量在正常任务务条件下不大，普通可以延条件下不大，普通可以延续续运用运用1 1～～2 2年，年，个个别场别场所下也有用到所下也有用到5 5～～1010年稳稳定性定性——运运转转中无需中无需调调整整 由于机械密封靠由于机械密封靠弹弹簧力和流体簧力和流体压压力使摩力使摩擦副擦副贴贴合，在运合，在运转转中自中自动坚动坚持接触，装配后持接触，装配后就不用像普通就不用像普通软软填料那填料那样样需需调调整整压紧压紧 v耐振性耐振性——优于径向密封于径向密封v 普通在普通在转速速n=3000r/minn=3000r/min下最大振幅不超越下最大振幅不超越0.05mm0.05mmv适用性适用性——运用运用psVpsV值不断提高不断提高v 机机械械密密封封可可以以采采用用平平衡衡式式密密封封、、流流体体静静压型型密密封封、、流流体体动压密密封封或或多多级组合合式式密密封封，，使使psVpsV值到到达达较高高值，，现已已可可到到达达10001000〔〔MPa·mMPa·m／／s s〕，并在不断提高。
〕，并在不断提高v 机械密封与填料密封机械密封与填料密封对比比类别工程机械密封填料密封走漏量小大任务寿命长短摩擦功率小大抗偏摆才干好差调整情况自动补偿不需求调整需经常调整对轴的磨损对轴根本不产生摩损对轴的磨损大产品构造复杂简单安装要求高*低现场维修困难*容易产品本钱高低运转本钱低高* *集装式机械密封对安装要求不高，现场维修也比较容易集装式机械密封对安装要求不高，现场维修也比较容易 4 .4 .接触式机械密封存在的接触式机械密封存在的问题问题 随着随着现现代工代工业业消消费费的开展，机械密封的任的开展，机械密封的任务环务环境越来境越来越越严严苛，苛，对对密封的要求越来越高密封的要求越来越高目前，国内外目前，国内外炼炼油化工行油化工行业业旋旋转转式机式机泵泵〔 〔以离心以离心泵为泵为主主〕 〕根本上采用接触式机械密封，由于密封端面之根本上采用接触式机械密封，由于密封端面之间间存在直接的固体摩擦磨存在直接的固体摩擦磨损损，，导导致密封因端面摩擦致密封因端面摩擦温升温升过过高、高、过过度磨度磨损损等等缘缘由早期失效由早期失效在密封在密封环环境境较为恶较为恶劣的条件下，如密封易汽化劣的条件下，如密封易汽化类类、高、高危危险险性、高腐性、高腐蚀蚀性、高含固体性、高含固体颗颗粒介粒介质质、高、高PVPV值值任任务务等条件下，存在大量的液相走漏和气相逸出而等条件下，存在大量的液相走漏和气相逸出而污污染染环环境，密封可靠性和境，密封可靠性和稳稳定性大大降低，失效概率定性大大降低，失效概率明明显显增大，增大，难难以以满满足足长长周期运周期运转转、无、无污污染、低能耗染、低能耗等等现现代化工代化工业业消消费费的客的客观观要求。
要求 ①①．密封介．密封介质易易产生走漏，呵斥物生走漏，呵斥物质损失和失和环境境污染密封原理：在被密封流体与外界存在密封原理：在被密封流体与外界存在压力差的前提下，力差的前提下，经过维持一定的端面持一定的端面接触接触压力，来尽能力，来尽能够减小密封摩擦副端面之减小密封摩擦副端面之间的的轴向向间隙以降低被密封流隙以降低被密封流体的走漏〔以下体的走漏〔以下图〕特点：特点：难以以实现被密封流体的零走漏，更不能被密封流体的零走漏，更不能够实现其零逸出随着其零逸出随着现代代环保要求的不断提高，普通接触式机械密封的运用将遭到越来越多的限制保要求的不断提高，普通接触式机械密封的运用将遭到越来越多的限制 ②②．密封端面存在摩擦磨．密封端面存在摩擦磨损、运用寿命短运用寿命短密封摩擦副之密封摩擦副之间存在着直接的固体摩擦磨存在着直接的固体摩擦磨损，，积累的累的结果必然是密封的运用果必然是密封的运用寿命是有限的寿命是有限的普通地，普通接触式机械密封的运用寿命不超越一年，而普通地，普通接触式机械密封的运用寿命不超越一年，而对一些光滑性差的一些光滑性差的密封流体或含一定量固体密封流体或含一定量固体颗粒的密封流体，密封的运用寿命只需数月甚至粒的密封流体，密封的运用寿命只需数月甚至数天。
数天 图图 机械密封端面根本力学分析机械密封端面根本力学分析力学分析：密封力学分析：密封环带面面积 A; A; 弹簧比簧比压ps; ps; 密封流体有效作用密封流体有效作用面面积Ae; Ae; 密封流体作用比密封流体作用比压pe;pe;载荷系数荷系数K;K;平均流体膜平均流体膜压力力pm; pm; 反反压系数系数λλ；；闭合力合力Fc;Fc;端面比端面比压pcpc ③③．密封任．密封任务形状不形状不稳定，失效概率大增定，失效概率大增密封端面之密封端面之间的摩擦温升的摩擦温升对密封摩擦副的任密封摩擦副的任务形状有很大的影响，有能形状有很大的影响，有能够使端面液膜使端面液膜发生汽化〔即相生汽化〔即相变，尤其，尤其对易汽化易汽化类介介质如高温油如高温油泵、、热水水泵、、轻烃泵等〕，由等〕，由单相光滑相光滑变为汽液混相光滑，使密封摩擦副汽液混相光滑，使密封摩擦副处于不于不稳定的任定的任务形状〔形状〔产生生““鸣叫〞、叫〞、““汽汽喷〞景象等，失效的概率〞景象等，失效的概率大大添加大大添加 保压、降温作用保压、降温作用 ④④．密封件．密封件产生生热变形、形、热裂、裂、热涨而失效密封端面之密封端面之间的急的急剧温升温升还会会导致端面温升致端面温升过高，高，产生生较大大热变形，摩形，摩擦磨擦磨损严重和不均；使密封重和不均；使密封资料的机械性能降低，容易使密封料的机械性能降低，容易使密封环〔主〔主要指硬要指硬环〕〕产生生热裂、裂、辅助密封圈助密封圈产生生热涨等而使密封早期失效。
等而使密封早期失效机械密封失效机械密封失效记录中有相当比例是由于密封端面温升中有相当比例是由于密封端面温升过高呵斥的高呵斥的 动环力力热变形云形云图 机械密封端面热裂纹机械密封端面热裂纹 ⑤⑤．密封．密封顺应变工况才干差工况才干差当流体机械当流体机械处于于变工况工况( (变压力、力、变转速、速、频繁开停等〕下，密封的一直繁开停等〕下，密封的一直处于不于不稳定的运定的运转形状形状——磨合形状，极易出磨合形状，极易出现早期失效早期失效⑥⑥．改．改动介介质性能，影响性能，影响产质量量密封摩擦副端面之密封摩擦副端面之间直接的固体摩擦磨直接的固体摩擦磨损，必然，必然产生一定量的固体磨粒，生一定量的固体磨粒，对工工艺产品呵斥不同程度的品呵斥不同程度的污染，直接影响染，直接影响产质量量及其市量量及其市场竞争力随着随着对产品尤其是深加工食品、生物医品尤其是深加工食品、生物医药制品、精制品、精细化工化工产品等品等质量要量要求的日益苛刻，普通接触式机械密封的运用范求的日益苛刻，普通接触式机械密封的运用范围将不同程度的遭到影将不同程度的遭到影响 ⑦⑦．运．运转费用高、用高、经济效益低为改善任改善任务环境，常境，常对密封采用冷却、冲洗等措施，耗密封采用冷却、冲洗等措施，耗费大量冷却油的同大量冷却油的同时，降，降低低泵容容积效率和工效率和工艺安装的消安装的消费效率。
采用冷却手段往往是用水效率采用冷却手段往往是用水对密封密封进展展直接冷却并自然排放，浪直接冷却并自然排放，浪费了大量的水了大量的水资源并添加了源并添加了污水水处置的置的负担以以齐鲁石化石化胜利利炼油厂油厂为例，例，详细表如今以下方面：表如今以下方面：该厂南区小焦化厂南区小焦化泵512512封油公用封油公用泵流量流量12.5—1512.5—15吨吨/ /小小时，大焦化，大焦化泵610610封油公用封油公用泵流量流量1212吨吨/ /小小时，催化利用，催化利用泵201201出口冷却作催化常减出口冷却作催化常减压封油流量封油流量1515吨吨/ /小小时这几套安装每小几套安装每小时注入封油量注入封油量4040吨左右每天注入吨左右每天注入泵内蜡油量内蜡油量为4040吨吨×24=960×24=960吨其中，每天近其中，每天近5050吨蜡油注入了重油渣油系吨蜡油注入了重油渣油系统，按重油与蜡油差价，按重油与蜡油差价10001000元元/ /吨吨计算，算，每天每天经济损失失为50×1000=550×1000=5万元一年万元一年损失失为5 5万元万元×360=0.18×360=0.18亿元另外，另外，5050多吨蜡油以低温形状多吨蜡油以低温形状进入塔内再循入塔内再循环，其由低温，其由低温90℃90℃升至升至300℃300℃需求需求热能能约和和10001000千克千克标油。
油用蜡油作封油需将其温度由用蜡油作封油需将其温度由300℃300℃降至降至90℃90℃，每天，每天产生生热量量损失合失合计15001500千克千克标油 热虹吸系统：需提热虹吸系统：需提供稳定的冷却水供稳定的冷却水需采用需采用Plan21自自冲洗系统，耗费冲洗系统，耗费大量冷却油大量冷却油 ⑧⑧．．辅助系助系统复复杂、可靠性差可靠性差对双端面机械密封需有阻塞流体循双端面机械密封需有阻塞流体循环、控制系、控制系统，大大添加了密封安装，大大添加了密封安装的一次性投入本的一次性投入本钱，，对离心离心紧缩机用双端面机械密封，封油循机用双端面机械密封，封油循环、控、控制系制系统的的费用用约占整个机占整个机组投投资的的2020～～40%40%另外，封油循另外，封油循环、控制、控制系系统使密封的运使密封的运转费用成倍添加，其运用成倍添加，其运转的可靠性直接影响着密封任的可靠性直接影响着密封任务的的稳定性和可靠性定性和可靠性 ⑨⑨．运用范．运用范围窄接触式机械密封不适用作高接触式机械密封不适用作高压、高速、高、高速、高PVPV值工况下旋工况下旋转机械机械类轴封，封，对于密封高危于密封高危险性、高含固体性、高含固体颗粒的工粒的工艺流体，其密封的可靠性及耐流体，其密封的可靠性及耐久性等方面也不尽人意。
久性等方面也不尽人意 5. 机械密封技术的开展趋势v随着现代工业的迅速开展，机械密封的运用环境正在发生深化的变化，对其工况要求更加苛刻，操作条件正向高速、高压、高温、低温、高真空、大尺寸、微尺寸方向开展v以石油化工为例，石化用机泵的开展方向是大型化、高速化、机电一体化，泵产品成套化、规范化、系列化和通用化，多种类、性能广、寿命长及可靠性高；使机泵用密封向大型化和专业化方向开展，特别是适用高压、高速透平，高温、低温暖超低温泵，高速泵，耐腐蚀泵，保送粘稠介质和带固体颗粒介质泵的密封技术和产品开展很快v电力、冶金等行业设备正向着大型化、高度自动化、智能化、节能和绿色环保的方向开展，对于高温、高压密封要求越来越高比如发电设备，压力要求能接受27～28MPa，耐热温度要求到达600℃，这都需求密封等设备可以耐高温高压 (1)(1)密封密封实际、技、技术和和产品不断品不断创新新 新新技技术、、新新概概念念、、新新构构造造、、新新资料料、、新新工工艺〔〔构构造造是是先先导，，资料料是是根根底，工底，工艺是保是保证〕和新〕和新规范不断涌范不断涌现；； ① ① 高参数高参数( (如高如高压、高速、高温、大直径、高速、高温、大直径) )； ； ② ② 高高性性能能( (如如干干运运转、、零零走走漏漏、、无无油油光光滑滑、、密密封封浆液液、、高高含含固固体体颗粒粒) )；； ③ ③ 高高可可靠靠性性和和高高程程度度( (如如非非接接触触运运转、、高高PVPV值、、大大型型剖剖分分式式、、形形状状监控控) )密封密封产品大量研制。
品大量研制重重点点：：密密封封失失效效机机理理( (如如疱疱疤疤、、热裂裂、、空空化化- -汽汽蚀、、橡橡胶胶密密封封圈圈泡泡胀和和老老化化、、干干气气密密封封的的悬滞滞景景象象) )、、失失效效分分析析( (如如可可靠靠性性和和失失效效概概率率) )、、密密封封失失效效专家家诊断断系系统、、失失效效监控控技技术( (如如流流体体膜膜、、摩摩擦擦形形状状和和相相态) )的研的研讨和运用 (2)(2)密封密封设计由由阅历性性设计向向实际性性专家系家系统设计转变阅历性性设计〔〔P P或或PVPV值〕〕：：机机械械密密封封传统的的设计方方法法是是根根据据阅历性性知知识，，确确立立密密封封的的几几何何参参数数和和弹簧簧压力力，，依依此此计算算出出端端面面接接触触压力力PcPc、、线速速度度V V、、摩摩擦擦功功耗耗、、摩摩擦擦热、、冲冲洗洗液液量量，，并并确确定定相相应的的辅助助系系统；；计算机算机辅助助设计主要局限于密封零部件的主要局限于密封零部件的绘制实际性性专家家系系统设计〔〔P-V-T-h-tP-V-T-h-t〕〕：：先先进的的实际性性专家家系系统设计那那么么是是以以计算算机机为工工具具，，根根据据详细的的工工艺条条件件，，采采用用完完善善的的专业数数据据库和和专业软件件，，对密密封封进展展性性能能分分析析、、动态仿仿真真、、构构造造优化化、、参参数数化化设计，，尽尽能能够在在设计阶段段使使密密封封的的运运用用性性能能到到达达最最优，，实现设计的的合合理理准准确确和和快快捷捷高高效效，，满足足密密封封的的专业化化和和规模模化化消消费的需求。
的需求 (3)(3)密封运用范密封运用范围不断拓不断拓宽机机械械设备方方面面：：机机械械密密封封不不仅机机泵阀采采用用，，而而且且工工艺设备( (如如反反响响釜釜、、转盘塔、塔、搅拌机、离心机等拌机、离心机等) )都采用工工业领域域方方面面：：石石化化、、石石油油、、化化工工、、造造纸、、汽汽车、、船船舶舶、、家家电、、机机械械制制造造、、冶冶金金、、矿业开开采采、、原原子子能能工工业、、航航空空航航天天、、军工工、、电力力、、医医药、食品加工等重要工、食品加工等重要工业领域工况参数方面：高工况参数方面：高压、高速、高、高速、高PVPV值、高温、低温等高温、低温等4)(4)注重密封系注重密封系统的开的开发、运用和、运用和维护过去去只只注注重重单独独密密封封件件的的开开发、、运运用用和和维护，，如如今今曾曾经开开展展到到注注重重整整个个密密封封系系统〔〔包包括括密密封封件件和和密密封封辅助助系系统〕〕，，而而且且已已制制定定了了新新的的转子子泵用用密密封封系系统规范范(API-682“(API-682“离离心心泵与与转子子泵的的密密封封系系统〞〞规范范) ) (5)(5)留意平安和留意平安和环环境境维护维护、倡、倡导节导节能减排能减排过过去去只只留留意意可可视视的的““液液态态走走漏漏〞〞，，不不留留意意看看不不见见的的易易挥挥发发物物的的““气气相相逸逸出出〞〞；；如如今今开开展展到到要要求求控控制制易易挥挥发发物物的的逸逸出出量量，，即即从从要要求求““零走漏〞到要求零走漏〞到要求““零逸出〞。
零逸出〞美美国国摩摩擦擦学学家家和和光光滑滑工工程程师师学学会会( (简简称称STLESTLE摩摩润润学学会会) )已已制制定定了了SP-30SP-30易易挥发挥发物逸出量控制物逸出量控制规规定的指南定的指南大大力力推推行行运运用用无无危危害害性性走走漏漏的的非非接接触触式式气气膜膜密密封封和和液液膜膜密密封封产产品品，，在在可可以以满满足足环环保保要要求求的的前前提提下下，，可可极极大大提提高高流流体体机机械械运运转转的的可可靠靠性性和和经经济济性性，，实实现现以以人人为为本本的的简简况况、、平平安安、、环环保保和和经经济济的的现现代代化化消消费费的理念6)(6)密封可靠性不断提高密封可靠性不断提高在在炼炼油油化化工工方方面面，，为为了了延延伸伸工工艺艺安安装装的的检检修修周周期期和和安安装装的的操操作作周周期期，，要要求求机机械械密密封封的的任任务务寿寿命命由由1 1年年延延伸伸到到2 2年年，，国国外外由由2 2年年延延伸伸到到3 3年年甚至甚至5 5年年(API682(API682中作了明确中作了明确规规定定) ) (7)(7)开开发出出顺应性性强的的““个性化〞适用密封个性化〞适用密封产品和系品和系统不不仅要要求求不不断断研研制制出出高高性性能能新新的的密密封封产品品，，更更重重要要的的是是要要根根据据详细的的工工况况条条件件研研制制开开发出出针对性性很很强的的密密封封技技术和和产品品，，并并使使其其得得到到实践运用。
践运用8)(8)实现““专家型〞家型〞产品推品推销要要求求销售售工工程程师不不仅要要与与用用户建建立立良良好好的的业务关关系系，，更更应具具备丰丰富富的的密密封封技技术知知识，，正正确确分分析析密密封封失失效效缘由由，，解解答答现场详细问题，，熟知密封熟知密封产品特性，并提供品特性，并提供实时技技术效力9)(9)注重技注重技术培培训和技和技术咨咨询效力效力涉涉及及对企企业内内部部员工工的的技技术培培训和和对现场安安装装、、运运用用和和维护维修修人人员的技的技术性咨性咨询效力两个方面效力两个方面 请赐教！教！ 。