浅探相关参数对机械密封摩擦热的影响

蔡清龙，朱艳秋，虞佳栋

（1.中化兴中石油转运（舟山）有限公司；2.中化舟山危化品应急救援基地有限公司，浙江 舟山 316000）

在石油化工行业，各类泵是油品输送的关键设备，而机械密封又是影响泵完好性的重要附件，因而其质量、寿命是选型重点。机械密封按照结构可分为旋转式、滑动式、静止式、内装式、外装式等。与填料密封相比，机械密封密封性好、寿命长，应用广泛。

在接触式机械密封中，动环和静环是关键部件，其接触端面相对运动产生摩擦热，摩擦热会造成局部的高温，进而影响密封的效果，甚至出现密封环断裂等现象。为保证密封效果稳定性，降低接触端面的温度，将是机械密封选型的关键指标。

1 机械密封结构特点

1.1 机械密封摩擦副材料

机械密封核心部件是摩擦副，即动环和静环，它很大程度上决定了机械密封的性能和寿命。动环和静环相对滑动将产生磨损和发热，因此，摩擦副材料应达到以下要求。

（1）物理性能：弹性模量大、密度小、导热性好、热膨胀系数低、耐热裂和热冲击性好。

（2）化学性能：耐腐蚀、抗溶胀、不易老化。

（3)机械性能：高机械强度、自润滑性好、低摩擦系数、能承受短时间的干摩擦、耐磨性好、适当的硬度。

在材料选取时，通常是动静环为一软一硬搭配。常用摩擦副软材料为碳-石墨、聚四氟乙烯等，硬质合金、陶瓷及青铜等多作为硬材料。碳-石墨由于其自润滑性、化学钝性、较高的化学耐蚀性及相对低的消耗广泛用作软材料。相对硬材料，石墨被摩擦，在其表面很快形成一层相当薄的膜，在摩擦过程中，这层膜对控制温度上升起着重要作用。……