根据统计,耐腐蚀泵机械密封的泄漏大约有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问题。
机械密封摩擦副材料应具备下列条件:
1) 机械强度高,能耐压和耐压力变形;
2) 具有耐干磨性,耐高载荷性,自润滑性好;
3) 配对材料的磨合性好,无过大的磨损和对偶腐蚀;
4) 耐磨性好,寿命长;
5) 导热性和散热性好;
6) 耐高温性能好;
7) 抗热裂性能好;
8) 耐腐蚀性强;
9) 线膨胀系数小,能耐热变形和尺寸稳定性好;
10) 切削加工性好,成型性能好;
11) 气密性好;
12) 密度小。
综合衡量摩擦副材料,一般认为:浸渍树脂或金属的石墨材料,其导热性和自润滑性都很好,应优先考虑选用;强氧化性介质,应选用陶瓷材料;介质含颗粒,应选用硬对硬摩擦副材料,如碳化钨-碳化钨;强腐蚀介质,应选用填充聚四氟乙烯-陶瓷等。
耐腐蚀泵机械密封各主要零件的材料应根据使用工况进行选择,见下表
工况 |
摩擦副 |
辅助密封 |
|||
介质 |
浓度 |
温度/℃ |
旋转环 |
静止环 |
|
清水 |
室温 |
石墨 |
陶瓷、高镍铸铁、堆焊钴铬钨 |
丁晴橡胶 |
|
河水 |
(含泥沙) |
碳化钨、碳化硅 |
碳化钨、碳化硅 |
丁晴橡胶 |
|
海水 |
石墨 |
陶瓷,碳化钨 |
丁晴橡胶 |
||
汽油 |
-20~80 |
石墨 |
高镍铸铁,碳化钨,陶瓷 |
氟橡胶 |
|
80~135 |
PTFE |
||||
煤油 |
-20~80 |
石墨 |
高镍铸铁,碳化钨,陶瓷 |
丁晴橡胶 |
|
80~200 |
氟橡胶,PTFE |
||||
柴油 |
-20~80 |
石墨 |
高镍铸铁,碳化钨,陶瓷 |
丁晴橡胶 |
|
80~200 |
氟橡胶,PTFE |
||||
机油 |
-20~30 |
石墨 |
高镍铸铁,碳化钨,堆焊钴铬钨,青铜、陶瓷 |
丁晴橡胶 |
|
原油 |
-20~135 |
石墨 |
碳化钨,陶瓷 |
氟橡胶 |
|
135~200 |
PTFE |
||||
(含杂质) |
-20~135 |
碳化钨 |
碳化钨 |
氟橡胶 |
|
135~200 |
PTFE |
||||
轻质碳氢化合物 |
-20~80 |
石墨 |
碳化钨 |
氟橡胶、PTFE |
|
硫酸 |
<10% |
-20~80 |
石墨 |
陶瓷 |
氟橡胶 |
>10% |
-20~135 |
填充PTFE |
PTFE |
||
硝酸 |
<5% |
-20~80 |
石墨 |
陶瓷、高硅铸铁 |
氟橡胶 |
>5% |
填充PTFE |
陶瓷 |
PTFE |
||
醋酸 |
<30% |
-20~135 |
填充PTFE |
陶瓷 |
乙丙橡胶、PTFE |
>30% |
石墨 |
PTFE |
|||
碱 |
-20~80 |
石墨、填充PTFE |
高镍铸铁、陶瓷、碳化钨 |
乙丙橡胶 |
|
80~200 |
PTFE |
||||
食品 |
-20~80 |
石墨 |
陶瓷 |
丁晴橡胶 |
|
植物油 |
-20~80 |
石墨 |
高镍铸铁、陶瓷 |
乙丙橡胶、PTFE |
|
有机物 |
-20~80 |
石墨 |
碳化钨、铸铁、堆焊钴铬钨 |
乙丙橡胶、PTF |