在導致船用離心海水泵因材料的腐蝕、軸承的磨損和密封的泄漏而產(chǎn)生運行故障的幾種主要原因中,由于機械密封的失效或損壞所造成的故障占其運行故障總量的50%～80%。

　　對于某些運行條件比較惡劣的離心海水泵,在某一階段運行時間內(nèi)由于機械密封失效或損壞導致的故障幾乎成為其無法安全穩(wěn)定運行的唯一原因。因機械密封的失效或損壞而致使船用離心海水泵需要進行計劃外維修的工作量約占其維修量的60%左右。因此如何提高船用離心泵中機械密封的設計水平、制造質(zhì)量和裝配精度,有效地減少或消除機械密封的失效或損壞,已經(jīng)成為船用泵設計者的重要任務之一。

　　機械密封中摩擦副的制造材料以及兩種材料的配對選擇是影響其密封性能的一個十分重要的原因,對于輸送海水的船用離心泵更是如此。

通常對機械密封中摩擦副制造材料的要求

　　(1)具有較小的摩擦系數(shù)和良好的耐磨性;

　　(2)對被密封液體的不可滲透性;

　　(3)具有足夠的強度和其它機械性能;

　　(4)具有良好的熱穩(wěn)定性和熱傳導性能;

　　(5)具有良好的機械加工性能;

　　(6)對密封液體的耐化學腐蝕性;

　　(7)在電解液中具有良好的耐電化學腐蝕性;

　　(8)相配材料應具有抗膠合附著性能;

　　(9)材料易得,價格便宜等。

　　但大多數(shù)摩擦副制造材料并不能完全滿足上述各項技術要求,因此在選用機械密封摩擦副的配對材料時,一定要充分考慮密封的具體使用情況。對于船用離心泵而言,由于在船舶上運轉境條件的特殊性以及在輸送的海水中含有一定量的固體顆粒和雜質(zhì)并具有一定的化學腐蝕性,因此對其機械密封中摩擦副材料的選擇具有一定的難度。實踐證明,采用具有一定硬度差值的硬質(zhì)材料來作為船用離心海水泵機械密封的摩擦副配用材料,能夠取得較好的密封效果。

　　在設計某型船用立式離心海水泵時,選用了一種材質(zhì)相同的反應燒結碳化硅來作為泵中機械密封摩擦副的配用材料。這種材料具有較高的強度和表面硬度,然而其導熱性能極差,在瞬間的干摩擦情況下接觸就會在摩擦面上產(chǎn)生熱裂,導致密封失效或損壞。在船舶上,這種機械密封在具有外界振動的條件下和含固體顆粒的液體中工作(容易出現(xiàn)故障)。類似的故障經(jīng)常發(fā)生。隨后將機械密封的摩擦副材料改為采用熱壓工藝制成的碳化硅對采用常壓工藝制成的碳化硅,使其保持適量的硬度差,密封效果得到了很大提高。