根據統計,耐腐蝕泵機械密封的泄漏大約有80%~95%是由于密封端面摩擦副造成的。除了要保持密封面平行之外,主要是摩擦副的材料問題。
機械密封摩擦副材料應具備下列條件:
1) 機械強度高,能耐壓和耐壓力變形;
2) 具有耐干磨性,耐高載荷性,自潤滑性好;
3) 配對材料的磨合性好,無過大的磨損和對偶腐蝕;
4) 耐磨性好,壽命長;
5) 導熱性和散熱性好;
6) 耐高溫性能好;
7) 抗熱裂性能好;
8) 耐腐蝕性強;
9) 線膨脹系數小,能耐熱變形和尺寸穩定性好;
10) 切削加工性好,成型性能好;
11) 氣密性好;
12) 密度小。
綜合衡量摩擦副材料,一般認為:浸漬樹脂或金屬的石墨材料,其導熱性和自潤滑性都很好,應優先考慮選用;強氧化性介質,應選用陶瓷材料;介質含顆粒,應選用硬對硬摩擦副材料,如碳化鎢-碳化鎢;強腐蝕介質,應選用填充聚四氟乙烯-陶瓷等。
?
耐腐蝕泵機械密封各主要零件的材料應根據使用工況進行選擇,見下表
工況 |
摩擦副 |
輔助密封 |
|||
介質 |
濃度 |
溫度/℃ |
旋轉環 |
靜止環 |
|
清水 |
? |
室溫 |
石墨 |
陶瓷、高鎳鑄鐵、堆焊鈷鉻鎢 |
丁晴橡膠 |
河水 |
(含泥沙) |
碳化鎢、碳化硅 |
碳化鎢、碳化硅 |
丁晴橡膠 |
|
海水 |
? |
石墨 |
陶瓷,碳化鎢 |
丁晴橡膠 |
|
汽油 |
? |
-20~80 |
石墨 |
高鎳鑄鐵,碳化鎢,陶瓷 |
氟橡膠 |
80~135 |
PTFE |
||||
煤油 |
? |
-20~80 |
石墨 |
高鎳鑄鐵,碳化鎢,陶瓷 |
丁晴橡膠 |
80~200 |
氟橡膠,PTFE |
||||
柴油 |
? |
-20~80 |
石墨 |
高鎳鑄鐵,碳化鎢,陶瓷 |
丁晴橡膠 |
80~200 |
氟橡膠,PTFE |
||||
機油 |
? |
-20~30 |
石墨 |
高鎳鑄鐵,碳化鎢,堆焊鈷鉻鎢,青銅、陶瓷 |
丁晴橡膠 |
原油 |
? |
-20~135 |
石墨 |
碳化鎢,陶瓷 |
氟橡膠 |
135~200 |
PTFE |
||||
(含雜質) |
-20~135 |
碳化鎢 |
碳化鎢 |
氟橡膠 |
|
135~200 |
PTFE |
||||
輕質碳氫化合物 |
? |
-20~80 |
石墨 |
碳化鎢 |
氟橡膠、PTFE |
硫酸 |
<10% |
-20~80 |
石墨 |
陶瓷 |
氟橡膠 |
>10% |
-20~135 |
填充PTFE |
PTFE |
||
硝酸 |
<5% |
-20~80 |
石墨 |
陶瓷、高硅鑄鐵 |
氟橡膠 |
>5% |
填充PTFE |
陶瓷 |
PTFE |
||
醋酸 |
<30% |
-20~135 |
填充PTFE |
陶瓷 |
乙丙橡膠、PTFE |
>30% |
石墨 |
PTFE |
|||
堿 |
? |
-20~80 |
石墨、填充PTFE |
高鎳鑄鐵、陶瓷、碳化鎢 |
乙丙橡膠 |
80~200 |
PTFE |
||||
食品 |
? |
-20~80 |
石墨 |
陶瓷 |
丁晴橡膠 |
植物油 |
? |
-20~80 |
石墨 |
高鎳鑄鐵、陶瓷 |
乙丙橡膠、PTFE |
有機物 |
? |
-20~80 |
石墨 |
碳化鎢、鑄鐵、堆焊鈷鉻鎢 |
乙丙橡膠、PTF |