根据统计,耐酸碱离心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。
一.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。
综合衡量耐酸碱离心泵摩擦副材料,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。
二.离心泵机械密封软面材料主要包括:
1.石墨。有两种不同烧结石墨:碳石墨和电化石墨。前者质硬而脆,后者质软、强度低、自润滑性好。
石墨具有良好的自润滑性和良好的导热性,具有良好的耐腐蚀性但不耐强氧化介质,具有抗热冲击性和低摩擦因数。然而石墨存在着气孔率大、机械强度低的缺点。因此石墨用作软面材料时,需要用浸渍等办法来填塞孔隙,提高机械强度。
三.离心泵机械密封对辅助密封圈材料的要求:
1.材料弹性好,特别是要求良好的复原性,永久变形要小;
2.不受流体介质的侵蚀,而且在介质中的膨胀和收缩都不大;
3.摩擦因数小和耐磨性好;
4.使用温度范围要广,在高、低温下不粘着、不变硬、脆和失弹;
5.要有适当的力学性能,如扯断强度及其延伸率、耐压等,在压力作用下无显著变形,有优良的抗撕裂性、耐磨性和耐压性等;
6.耐酸碱泵的密封圈材料要便于加工并可得到高的精度;
7.抗介质腐蚀、溶解、溶胀、老化等性能好,对介质不应有污染等。
作为辅助密封圈的材料有橡胶、塑料、石棉、膨胀石墨、石墨和金属胀圈等。橡胶圈是使用广的一种辅助密封圈。常用的橡胶密封圈材料有丁晴橡胶、氟橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等。