機械密封件應用市場全景調查及投資可行性研究
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機械密封件屬于精密、結構較為復雜的機械基礎元件之一,是各種泵類、反應合成釜、透平壓縮機、潛水電機等設備的關鍵部件。
機械密封按工作條件和介質性質的不同,有耐高溫、耐低溫機械密封,耐高壓、耐腐蝕機械密封,耐顆粒介質機械密封和適應易汽化的輕質烴介質的機械密封等,應根據不同的用處選取不同結構型式和材料的機械密封。機械密封件被廣泛運用于各界企業。如水泵廠、印染機械廠、造紙廠、電廠、化工廠、制藥造船廠、及污水處理廠,并廣泛應用于醫院,農業,設備類冷卻,制革工業,重型機械等。
技術現狀:我國在密封領域的研發實力、密封產品的技術水平還落后于世界先進發達國家,特別是美、日、德等國家,因此我們應緊緊圍繞國家急需并結合自身優勢從基礎研究和應用研究兩方面來開展研發工作,以期在較短的時間里盡快提升研發水平,研發具有自主知識產權的高新產品,解決所涉及的國計民生關鍵問題。
(1)密封材料:從分子層面研究在不同操作工況、不同密封介質條件下,密封的低摩擦、高耐磨和低/零泄漏率之間的本質關系及協調性,研究材料的微組分、制造加工及表面處理工藝對密封性能的影響,深層次開展密封材料設計,研發綠色環保密封材料。
(2)密封結構:對密封的失效本質進行跨尺度研究,以現代數值模擬仿真結合試驗結果指導結構設計,實現密封的高穩定性、高可靠性、強追隨能力和優良密封性。應特別關注表面的織構化、表面微納形貌化及其與摩擦界面變形之間的協同效應,對密封進行熱、流、固耦合研究。可以預料,摩擦對耦面的表面織構化和細微形貌化不僅將高效改善機械密封端面潤滑狀態,增加升舉能力,減少接觸,降低磨損,而且是實現零泄漏的最有效途徑之一。
行業應用領域:
(1)民品工業:在礦產、石油、石化、化工、輕工、制藥、電力、食品等民品工業領域,將面臨越來越高的環保要求、設備的長周期運行要求、設備的低能耗要求和設備的高參數要求,未來的研究重點將在航天、核電、風能、大型盾構機和制藥等領域實現自主知識產權密封新產品的突破。
(2)高技術裝備:太空領域的競爭和軍事裝備的發展對機械部件和電子器件的密封性提出了更嚴格要求,未來研究應實現密封的集成化、輕量化、高精度、高穩定性、高可靠性和微/零泄漏的特點。
(3)人體工程:密封研究不僅針對軍品和民品工業的需要,改善人類未來生活質量也是未來密封學和醫學的重要課題。人體工程要求包括靶向給藥治療儀、人體清潔機器人、人工心臟等在內的人造器械/器官在實現微型化、高精度、智能化、高可靠性和長壽命的同時,具有良好的密封性和生物相容性。
機械密封件機遇與挑戰:在我國的機械密封市場中,中低速、中低壓的密封件已經相對成熟,有些甚至達到國際先進水平,但高速、高壓、高尺寸的機械密封,卻相對落后。普通機械密封的密封結構及端面結構一旦制造完成,在使用過程中其結構、構形等參數將不能根據工況的變化而自適應調整,雖然可以在設計點附近良好工作,但當工作條件或環境條件變化時則容易失效,這極大地限制了普通機械密封在一些極端工況、高參數工況(?如高速、高溫、高壓等)?、變工況條件下的應用。
投資可行性:機械密封件由若干個零件所組成,其用材是按零件所起的作用、機械結構的需要和使用條件來選擇的。機械密封件所用材料大致可分為四大類,即摩擦副材料、輔助密封圈材料、加載彈性元件和其他結構件材料。密封件屬于機械基礎零部件,是裝備制造業不可或缺的重要組成部分,國家實施的《基礎零部件專項實施方案》,在政策、資金、項目等方面都對機械密封件行業給予了深度關注和重大支持。近年來,國家對機械密封行業的技術引進、技術改造、科研開發等給予了一定的支持,推動了機械密封件行業的發展。具體來說,機械密封件原材料主要有:硬質合金、碳石墨、聚四氟乙烯、通用合成橡膠、陶瓷等,因此,提供這些生產原料的供應商是機械密封件行業的上游供應商。
預測,未來幾年,我國石油、天然氣、化工等行業將會放緩增長速度,這也是與我國現階段國民經濟“穩中求進”的重大戰略目標相一致的。
快速發展的現代工業,機械密封的使用環境正在發生深刻的變化,對其工況要求更加苛刻。據中金企信國際咨詢公布的《2020-2026年中國機械密封件市場發展策略及投資潛力可行性預測報告》統計數據顯示:操作條件正向高速、高壓、低溫、高真空、大尺寸、微尺寸等方向發展。以石油化工為例,石化用機泵的發展方向是大型化、調速化、機電一體化。泵產品成套化。標準化、系列化和通用化、多品種、性能廣、壽命長及可靠性高。機泵用密封向大型化和專業化方向發展,特別是適用高壓、調速透平,高溫、低溫和超低溫泵,調速泵,耐腐蝕泵,輸送粘稠介質和帶固體顆粒介質泵的密封技術和產品發展很快。總之,本項目建設可行性較高。
除此之外,電力、冶金等行業設備正向著大型化、高度自動化、智能化、節能和綠色環保的方向發展,對于高溫、高壓密封要求越來越高。