2023年中國機(jī)械端面密封行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、細(xì)分產(chǎn)品及競爭格局分析預(yù)測
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報告發(fā)布方:中金企信國際咨詢《2024-2030年機(jī)械端面密封行業(yè)市場監(jiān)測及投資環(huán)境評估預(yù)測報告-中金企信發(fā)布》
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1、機(jī)械端面密封現(xiàn)狀分析:
(1)機(jī)械端面密封的簡介:機(jī)械端面密封是指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。機(jī)械端面密封的工作原理是:在彈簧力和介質(zhì)壓力的作用下,兩個密封端面緊密貼合,使密封端面之間的交界處形成連續(xù)(非接觸式)或間斷(接觸式)的液膜或氣膜,形成對帶壓介質(zhì)的密封。
(2)機(jī)械端面密封的分類:按不同的介質(zhì)和參數(shù)、設(shè)備類型以及端面接觸情況,機(jī)械端面密封可以分為:

(3)接觸式機(jī)械密封:
A、接觸式機(jī)械密封的簡介:接觸式機(jī)械密封是最早出現(xiàn)和應(yīng)用最為普遍的一類機(jī)械端面密封。接觸式機(jī)械密封的基本元件包括:摩擦副、補(bǔ)償機(jī)構(gòu)、輔助密封圈和傳動防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成。摩擦副包括旋轉(zhuǎn)環(huán)(動環(huán))和靜止環(huán)(靜環(huán));補(bǔ)償機(jī)構(gòu)由彈性元件組成,如彈簧、波紋管等;輔助密封圈包括動環(huán)密封圈、靜環(huán)密封圈、壓蓋密封圈等;傳動防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括傳動銷、防轉(zhuǎn)銷、鎖緊傳動裝置等。
B、機(jī)械密封產(chǎn)品、機(jī)械密封輔助系統(tǒng)的技術(shù)原理、工作原理:機(jī)械密封(此處特指“機(jī)械端面密封”)是指由至少一對垂直于旋轉(zhuǎn)軸線的端面在流體壓力和補(bǔ)償機(jī)構(gòu)彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構(gòu)成的防止流體泄漏的裝置。其原理是:在彈簧力和介質(zhì)壓力的作用下,兩個密封端面緊密貼合,使密封端面之間的交界處形成液膜,形成對帶壓介質(zhì)的密封。具體包括:
a、動環(huán)在彈簧力和介質(zhì)壓力的作用下,與靜環(huán)的端面緊密貼合,并發(fā)生相對滑動,阻止了工藝流體沿動、靜環(huán)端面的泄漏;
b、動環(huán)輔助密封圈阻止了介質(zhì)可能沿動環(huán)與軸套之間間隙的泄漏;
c、靜環(huán)輔助密封圈阻止了介質(zhì)可能沿靜環(huán)與端蓋之間間隙的泄漏;
d、用O形圈或墊片來密封端蓋與密封腔體連接處,阻止軸套與軸之間的泄漏。
簡而言之,通過在過程設(shè)備上加裝機(jī)械密封裝置,解決了圓周間隙泄漏的問題,讓工藝介質(zhì)只能從動、靜這個端面往外流出。
C、接觸式機(jī)械密封的行業(yè)地位:接觸式機(jī)械密封是機(jī)械端面密封中的一種常見類型,具有工作可靠、泄漏量少、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于石油化工、煤化工、管道輸送、電力、冶金、制藥、食品、船舶、軍工、航空航天等各個工業(yè)領(lǐng)域,主要用于解決在不同溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等工況環(huán)境下旋轉(zhuǎn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時的密封問題,是壓縮機(jī)、泵、釜等旋轉(zhuǎn)設(shè)備的核心零部件。
(4)干氣密封:
A、干氣密封的簡介:干氣密封是20世紀(jì)60年代末期在氣體動壓軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型、先進(jìn)的非接觸式機(jī)械端面密封。干氣密封利用流體動力學(xué)原理,通過在密封端面上開設(shè)動壓槽而實(shí)現(xiàn)密封端面的非接觸運(yùn)行。
與接觸式機(jī)械密封相比,干氣密封具有以下優(yōu)點(diǎn):①非接觸運(yùn)行,摩擦副不磨損,密封使用壽命長,理論上可以和設(shè)備同壽命;②密封功率消耗小,僅為接觸式機(jī)械密封的5%左右;③與其他非接觸式密封相比,干氣密封氣體泄漏量小;④當(dāng)干氣密封的工作介質(zhì)選用氮?dú)鈺r,可實(shí)現(xiàn)危險介質(zhì)的零泄漏或零逸出,是一種環(huán)保型密封;⑤干氣密封輔助系統(tǒng)在使用中基本不需要維護(hù)。干氣密封所具備的這些優(yōu)點(diǎn),高度契合易燃易爆、有毒有害等危險介質(zhì)裝置對軸封在安全、環(huán)保、節(jié)能、長周期運(yùn)行方面的需求。尤其是在具有高溫、高速、高壓等特點(diǎn)以及環(huán)保要求極高的流體旋轉(zhuǎn)設(shè)備上,干氣密封具有廣闊的應(yīng)用前景。
行業(yè)企業(yè)經(jīng)過多年對干氣密封技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用和改進(jìn),解決了設(shè)備低速、振動、頻繁啟動以及介質(zhì)含粉塵、高溫、高壓等惡劣條件下影響干氣密封運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)難題,擴(kuò)大了干氣密封的應(yīng)用范圍,其使用可靠性和經(jīng)濟(jì)性已被很多工程應(yīng)用所證實(shí)。從高速離心壓縮機(jī),到頻繁啟動的螺桿壓縮機(jī)、固液分離的離心機(jī)、常規(guī)離心泵、低速反應(yīng)釜、高速泵、真空泵、羅茨風(fēng)機(jī)等;從干凈介質(zhì)到有毒有害介質(zhì)、顆粒介質(zhì)、高溫介質(zhì)、易凝介質(zhì);從轉(zhuǎn)速幾轉(zhuǎn)/分鐘的設(shè)備到50,000轉(zhuǎn)/分鐘的超高速設(shè)備,干氣密封均已獲得成功應(yīng)用,并且其應(yīng)用場景還在不斷的拓展中。
B、干氣密封產(chǎn)品、干氣密封輔助系統(tǒng)的技術(shù)和工作原理:干氣密封是20世紀(jì)60年代末期在氣體動壓軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型、先進(jìn)的非接觸式機(jī)械端面密封。干氣密封利用流體動力學(xué)原理,通過在密封端面上開設(shè)動壓槽而實(shí)現(xiàn)密封端面的非接觸運(yùn)行。干氣密封與機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)相似,主要的差異體現(xiàn)在兩個方面:
a、機(jī)械密封的動、靜環(huán)為接觸式運(yùn)行,端面潤滑為液體潤滑;干氣密封的動、靜環(huán)運(yùn)行時為非接觸運(yùn)行,端面潤滑為氣體潤滑。
b、接觸式機(jī)械密封的動、靜環(huán)端面是沒有動壓槽,干氣密封在較硬的密封環(huán)上(可以是動環(huán),也可以是靜環(huán)),用激光加工微觀動壓槽形。
C、干氣密封的行業(yè)地位:干氣密封的出現(xiàn),是密封技術(shù)的一次革命。干氣密封是非接觸式機(jī)械密封的最典型代表,在高速高壓條件下不會產(chǎn)生太大的摩擦熱,其應(yīng)用基本不受流體旋轉(zhuǎn)設(shè)備軸封端面最大允許PV值的限制,也克服了以往氣體介質(zhì)受到密封封液污染的問題。因?yàn)榻佑|式機(jī)械密封在運(yùn)行過程中會因接觸產(chǎn)生摩擦,在高速高壓工況條件下,接觸式機(jī)械密封端面的PV值將達(dá)到很高水平,由此產(chǎn)生巨大的摩擦熱,當(dāng)該摩擦熱大到無法通過輔助措施及時傳導(dǎo)出去時,密封端面材料將發(fā)生劇烈磨損,直至損環(huán)。因此,接觸式機(jī)械密封的使用都受到PV值限制,許用PV值實(shí)際上成了接觸式機(jī)械密封應(yīng)用的天花板。此外,作為過渡型非接觸式機(jī)械密封的液膜密封雖克服了接觸摩擦的問題,但在環(huán)保和能耗方面相較干氣密封沒有比較優(yōu)勢。因此,干氣密封產(chǎn)品在解決流體旋轉(zhuǎn)設(shè)備的密封問題方面具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。
干氣密封相較機(jī)械密封在各環(huán)節(jié)均具有更高的門檻,一般廠商很難仿制。在理論設(shè)計方面,干氣密封需要綜合流體力學(xué)、傳熱學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、摩擦學(xué)、材料學(xué)等多學(xué)科知識,并耦合各種物理場進(jìn)行綜合分析,然后進(jìn)入工程分析、設(shè)計,擁有很高的理論設(shè)計門檻。在制造工藝方面,干氣密封需要保證其微米級氣膜在復(fù)雜工況下的穩(wěn)定,因此對高精度端面加工技術(shù)等制造工藝提出了更高要求。在產(chǎn)品測試方面,干氣密封廠商需要結(jié)合具體情況自主設(shè)計和搭建專用測試車間,自主設(shè)計、安裝和調(diào)試測試設(shè)備,并自主開發(fā)測試流程和測試方法,擁有很高的產(chǎn)品測試自主設(shè)計能力要求。此外,在工程經(jīng)驗(yàn)方面,干氣密封要求生產(chǎn)廠商具備豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),并對所應(yīng)用終端設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行工況等情況充分了解。
(3)密封產(chǎn)品和密封輔助系統(tǒng)之間的功能聯(lián)系和配比關(guān)系:密封產(chǎn)品根據(jù)其工況環(huán)境、監(jiān)測需求等情況需要配套相應(yīng)的密封輔助系統(tǒng)。密封輔助系統(tǒng)的作用主要系對密封產(chǎn)品進(jìn)行沖洗散熱、降溫、隔離、吹掃、分離、清潔等,保障密封產(chǎn)品在其最佳的工作環(huán)境下運(yùn)行,提高密封產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性,并延長其使用壽命。同時,為進(jìn)一步監(jiān)控密封產(chǎn)品的運(yùn)行狀況,做到預(yù)知性檢修,確保密封可靠運(yùn)行,密封輔助系統(tǒng)上還相應(yīng)增設(shè)有壓力檢測、溫度檢測、液位檢測、流量監(jiān)測等儀器儀表。
客戶向密封生產(chǎn)企業(yè)購買密封輔助系統(tǒng)的需求與密封輔助系統(tǒng)的復(fù)雜程度和相關(guān)密封產(chǎn)品的設(shè)計工藝、工況環(huán)境、監(jiān)測需求等情況有關(guān)。客戶通常會自行購置比較簡單的密封輔助系統(tǒng),而向密封生產(chǎn)企業(yè)購買相對復(fù)雜的配套密封輔助系統(tǒng)。同時,密封輔助系統(tǒng)與密封產(chǎn)品的數(shù)量配比關(guān)系也會因密封產(chǎn)品的設(shè)計工藝、工況環(huán)境和監(jiān)測需求等情況的不同而有所差異。實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中存在多套密封產(chǎn)品共用一個配套密封輔助系統(tǒng)的情況。因此,客戶購買密封產(chǎn)品和密封輔助系統(tǒng)沒有固定配比關(guān)系。
2、我國機(jī)械密封行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀:根據(jù)《機(jī)械密封行業(yè)“十三五”專業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,我國機(jī)械密封行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,已經(jīng)成為品種規(guī)格齊全、基本可以滿足我國各種裝備需求,具有一定國際競爭力的產(chǎn)業(yè),成為我國機(jī)械工業(yè)的重要基礎(chǔ)行業(yè)。
①近三年我國機(jī)械密封行業(yè)發(fā)展態(tài)勢:近年來,我國密封行業(yè)實(shí)現(xiàn)了較為快速的發(fā)展。根據(jù)《中國機(jī)械工業(yè)年鑒(2018)》,2017年,國內(nèi)液壓氣動密封行業(yè)在自主創(chuàng)新、品牌建設(shè)、為重大裝備配套、國際化能力建設(shè)等方面取得新進(jìn)展,液壓、液力、氣動、密封行業(yè)銷售產(chǎn)值全部以兩位數(shù)增長,其中,密封行業(yè)一直穩(wěn)步增長。密封行業(yè)增速一直較快的主要原因是與主機(jī)設(shè)備行業(yè)密切相關(guān)的產(chǎn)品增長較快和重要行業(yè)受國家政策支持。2020年,因宏觀經(jīng)濟(jì)變化影響,機(jī)械密封行業(yè)收入有所下滑,根據(jù)中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會機(jī)械與填料靜密封專業(yè)分會發(fā)布的《機(jī)械與填料靜密封行業(yè)年報統(tǒng)計資料匯編(2020年度)》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,42家機(jī)械密封國內(nèi)重點(diǎn)跟蹤企業(yè)的“行業(yè)產(chǎn)品營業(yè)收入”同比下降0.47%。根據(jù)中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會機(jī)械與填料靜密封專業(yè)分會發(fā)布的《機(jī)械與填料靜密封行業(yè)年報統(tǒng)計資料匯編(2021年)》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2021年,44家機(jī)械密封國內(nèi)重點(diǎn)跟蹤企業(yè)共實(shí)現(xiàn)“行業(yè)產(chǎn)品營業(yè)收入”46.95億元,同比增長19.54%。根據(jù)中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會機(jī)械與填料靜密封專業(yè)分會發(fā)布的《機(jī)械與填料靜密封行業(yè)年報統(tǒng)計資料匯編(2022年)》統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2022年,44家機(jī)械密封國內(nèi)重點(diǎn)跟蹤企業(yè)共實(shí)現(xiàn)“行業(yè)產(chǎn)品營業(yè)收入”47.54億元,同比增長3.22%。
全球機(jī)械密封行業(yè)經(jīng)過一百多年的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)高度集中的市場格局,在高端產(chǎn)品領(lǐng)域主要被約翰克蘭和伊格爾博格曼等行業(yè)巨頭壟斷并形成了穩(wěn)定的專業(yè)化分工。與全球機(jī)械密封市場集中度較高不同,我國機(jī)械密封市場尤其是低端產(chǎn)品市場還處于分散化、低集中度的發(fā)展階段,行業(yè)存在整合空間;國內(nèi)市場的部分高端產(chǎn)品仍依賴進(jìn)口。《機(jī)械密封行業(yè)“十三五”專業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出,“十二五”期間,我國機(jī)械密封行業(yè)持續(xù)保持年均10%以上增長,國內(nèi)市場占有率已達(dá)80%以上,但機(jī)械密封高端產(chǎn)品還不能滿足主機(jī)設(shè)備行業(yè)發(fā)展的需求,市場占有率較低,我國機(jī)械密封在國際產(chǎn)業(yè)分工中仍處于價值鏈的中低端,高端裝備所需機(jī)械密封件依賴進(jìn)口的局面仍未顯著改善。
②近年來我國機(jī)械密封行業(yè)的進(jìn)口替代現(xiàn)狀:
A、行業(yè)進(jìn)口替代現(xiàn)狀:《液壓液力氣動密封行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》指出,按照《中國制造2025》提出的目標(biāo),到2020年,60%以上的高端液壓氣動密封元(器)件及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主保障,受制于人的局面逐步緩解,裝備工業(yè)領(lǐng)域急需的液壓氣動密封元(器)件及系統(tǒng)得到廣泛的推廣應(yīng)用。
國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)從20世紀(jì)60年代末實(shí)現(xiàn)從無到有的突破后,經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展,在進(jìn)口替代方面取得了很大的進(jìn)步。國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)的進(jìn)口替代已從初級替代階段進(jìn)入全面替代階段,中低端產(chǎn)品領(lǐng)域的進(jìn)口替代已基本完成,高端產(chǎn)品領(lǐng)域的進(jìn)口替代正在全面延伸和拓展。高端機(jī)械密封領(lǐng)域具有很高的進(jìn)入門檻,通常只有行業(yè)內(nèi)研發(fā)、技術(shù)、資金、市場等實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)涉足。在國內(nèi)高端機(jī)械密封領(lǐng)域,以中密控股、丹東克隆和一通密封為代表的國內(nèi)企業(yè)通過自主研發(fā)、合作開發(fā)和應(yīng)用拓展等方式不斷推出國產(chǎn)化高端機(jī)械密封產(chǎn)品,一方面替換了主機(jī)設(shè)備原配置的進(jìn)口機(jī)械密封產(chǎn)品,另一方面也在增量業(yè)務(wù)中與約翰克蘭、伊格爾博格曼、福斯等國際密封龍頭企業(yè)展開競爭,不斷延伸和拓展進(jìn)口替代的深度和廣度,推動了我國高端機(jī)械密封產(chǎn)品的進(jìn)口替代進(jìn)程。
在技術(shù)含量更高、應(yīng)用工況更為復(fù)雜的干氣密封領(lǐng)域,以中密控股和一通密封為代表的國內(nèi)干氣密封龍頭企業(yè)通過自主研發(fā)、合作開發(fā)和應(yīng)用拓展等方式,在干氣密封產(chǎn)品市場實(shí)現(xiàn)了更加全面的技術(shù)和產(chǎn)品突破,不斷實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代,有力地推動了我國干氣密封產(chǎn)品的國產(chǎn)化進(jìn)程。
國內(nèi)密封行業(yè)經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展取得了卓有成效的進(jìn)步,國內(nèi)很多新建項(xiàng)目基本已選用國產(chǎn)化密封,同時一些原有裝置配套的進(jìn)口密封國產(chǎn)化改造也已基本完成。隨著國內(nèi)密封行業(yè)進(jìn)口替代的不斷延伸,未來國內(nèi)密封行業(yè)國產(chǎn)化進(jìn)口替代的案例將集中于尚未國產(chǎn)化的進(jìn)口設(shè)備的配套密封和某些特殊工況下應(yīng)用的進(jìn)口密封。
3、國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)的競爭格局分析:機(jī)械密封行業(yè)的整體競爭格局呈現(xiàn)兩極分化特點(diǎn),低端產(chǎn)品市場完全競爭,高端產(chǎn)品市場國內(nèi)參與者較少。國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)廠商經(jīng)過多年的技術(shù)積累和發(fā)展,在中低端機(jī)械密封領(lǐng)域的技術(shù)及產(chǎn)品日趨成熟,性能達(dá)到或接近國外產(chǎn)品水平,在大部分應(yīng)用領(lǐng)域已能替代進(jìn)口產(chǎn)品,進(jìn)口替代已基本完成。但是,在低端產(chǎn)品市場,產(chǎn)品附加值低、技術(shù)含量不高、生產(chǎn)廠商數(shù)量較多,廠商間以價格競爭為主,市場競爭激烈,利潤率較低。
高端機(jī)械密封市場早年由國際巨頭壟斷,目前少數(shù)國內(nèi)廠商通過不斷的研發(fā)投入和重點(diǎn)項(xiàng)目攻關(guān),陸續(xù)在高端機(jī)械密封產(chǎn)品領(lǐng)域取得突破,并與國際巨頭展開了市場競爭,但總體上仍處于相對弱勢的地位。在高端產(chǎn)品市場,主要以研發(fā)、技術(shù)、服務(wù)和品牌競爭為主,利潤空間相對更大。國內(nèi)僅有中密控股、丹東克隆和一通密封等少數(shù)具備較強(qiáng)研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和測試實(shí)力以及服務(wù)能力的企業(yè)涉足高端機(jī)械密封市場,尤其是在高端干氣密封市場,僅有中密控股和一通密封具備較強(qiáng)的市場競爭力。
隨著環(huán)保、安全生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)調(diào)整和升級,以及供給側(cè)改革的不斷深化,未來市場將對機(jī)械密封生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品性能、科技含量、應(yīng)用場景以及服務(wù)提出更加嚴(yán)苛的要求。低端產(chǎn)品市場的價格競爭將更加激烈,行業(yè)集中度有望進(jìn)一步提升;高端產(chǎn)品市場的核心廠商將在產(chǎn)品研發(fā)與設(shè)計、生產(chǎn)工藝與技術(shù)、產(chǎn)品測試與質(zhì)量控制和服務(wù)水平以及品牌實(shí)力等多方面展開綜合實(shí)力競爭。
4、機(jī)械密封行業(yè)存在的主要問題:盡管國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)在近年來取得了快速發(fā)展,在很多細(xì)分市場已經(jīng)完成進(jìn)口替代,并在高端產(chǎn)品領(lǐng)域逐步開始與國外廠商形成競爭,但整體上仍相對落后。目前,國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)的主要問題表現(xiàn)在以下幾個方面:
①高參數(shù)機(jī)械密封理論研究和試驗(yàn)水平差距較大:《機(jī)械密封行業(yè)“十三五”專業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出,國內(nèi)密封領(lǐng)域基礎(chǔ)理論研究薄弱,自主創(chuàng)新體系的建立不完整,多數(shù)企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)源于仿制,缺乏創(chuàng)新。高參數(shù)密封的運(yùn)行條件趨向極端化、復(fù)雜化,要求密封產(chǎn)品趨向于高可靠性、集成化、高精度化、智能化。我國在高端密封產(chǎn)品領(lǐng)域至今還未形成完善的技術(shù)支撐體系,缺乏對極端條件下高參數(shù)密封理論研究、試驗(yàn)研究等共性關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)的系統(tǒng)性研究,與國外仍存在較大的差距。
此外,我國精密加工制造設(shè)備的落后也影響到了我國高參數(shù)密封產(chǎn)品的加工制造水平。密封制造企業(yè)在生產(chǎn)中基本采用通用加工設(shè)備,造成批量化生產(chǎn)的效率低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和可靠性較差等問題。
②密封基礎(chǔ)材料和基礎(chǔ)工藝仍有較大提升空間:我國高端機(jī)械密封的發(fā)展受零部件原材料及制造工藝的制約較多。目前,我國高性能石墨、工程陶瓷、高分子復(fù)合材料等密封基礎(chǔ)材料主要依賴進(jìn)口。國內(nèi)密封材料制造企業(yè)普遍存在規(guī)模小、技術(shù)指標(biāo)和工藝水平落后、質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。國內(nèi)開展的密封基礎(chǔ)材料研究由于受到技術(shù)封鎖和投資的限制,仍然難以趕超國外水平。如機(jī)械密封常用的石墨材料、橡膠材料制品,若出現(xiàn)性能問題將導(dǎo)致整個密封產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,影響機(jī)械密封產(chǎn)品的精度、性能、使用壽命和可靠性。
③密封技術(shù)研發(fā)投入和自主創(chuàng)新能力不足:密封技術(shù)的自主創(chuàng)新具有投入高、周期長、風(fēng)險大的特點(diǎn)。根據(jù)《機(jī)械密封行業(yè)“十三五”專業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,國外密封企業(yè)十分重視密封技術(shù)的研發(fā)和自主創(chuàng)新能力,其研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出占銷售收入的比重在5%以上,而我國密封企業(yè)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)占銷售收入的比重相對較低。研發(fā)投入的不足導(dǎo)致國內(nèi)機(jī)械密封企業(yè)創(chuàng)新能力弱,自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)產(chǎn)品少,產(chǎn)品性能不穩(wěn)定、可靠性差、壽命短,不能滿足核電、石化等行業(yè)運(yùn)行工況復(fù)雜、連續(xù)化生產(chǎn)以及追求高效益的使用要求。
④高端產(chǎn)品的市場競爭力不足:在高端密封領(lǐng)域,目前國內(nèi)企業(yè)的產(chǎn)品和技術(shù)與國外領(lǐng)先企業(yè)相比還有一定差距,尤其是在核心零部件材料性能方面差距較大;基礎(chǔ)制造工藝和自動化、數(shù)字化裝備的普及程度不高,性能穩(wěn)定性和精度一致性與國外同類產(chǎn)品相比還有一定差距。比如,核電站反應(yīng)堆主循環(huán)泵機(jī)械密封裝置,核級墊片與填料密封,核反應(yīng)堆壓力容器用C形環(huán)、O形環(huán)密封圈,大型石化成套裝置用20MPa級以上高壓干氣密封方面國外公司的競爭優(yōu)勢較大。在壓縮機(jī)高壓干氣密封領(lǐng)域,國外已經(jīng)有45MPa成熟產(chǎn)品,而國內(nèi)還在25MPa內(nèi)。目前,國內(nèi)機(jī)械密封企業(yè)的銷售集中在國內(nèi)市場,海外市場占有率較低,尤其在發(fā)達(dá)國家市場中缺乏競爭優(yōu)勢。
⑤產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)落后:發(fā)達(dá)國家十分重視機(jī)械密封與填料密封標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系的建設(shè),全面支撐本國通用機(jī)械設(shè)備發(fā)展的需要。例如美國石油協(xié)會于2014年出臺了離心泵和轉(zhuǎn)子泵用機(jī)械密封系統(tǒng)的最新標(biāo)準(zhǔn)(API682),同時也是國際通用標(biāo)準(zhǔn)。相對而言,國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化修訂工作滯后于發(fā)達(dá)國家。《機(jī)械密封行業(yè)“十三五”專業(yè)發(fā)展規(guī)劃》指出,目前我國機(jī)械密封行業(yè)共制定國家標(biāo)準(zhǔn)9項(xiàng),行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)60余項(xiàng)。這些標(biāo)準(zhǔn)僅適用于一般工業(yè)用途的通用機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品,核電領(lǐng)域中核級泵用機(jī)械密封標(biāo)準(zhǔn)尚屬空白。對應(yīng)用于石油化工行業(yè)中的離心泵和轉(zhuǎn)子泵用機(jī)械密封產(chǎn)品,我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較美國標(biāo)準(zhǔn)存在較大差距。國內(nèi)機(jī)械密封產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的落后一定程度上制約了國內(nèi)機(jī)械密封產(chǎn)品的出口。
⑥產(chǎn)業(yè)集中度低:國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)起步較晚,國內(nèi)廠商主要集中在中低端市場,產(chǎn)品研發(fā)和創(chuàng)新能力與國外企業(yè)存在較大差距。在高端市場中,目前僅中密控股、丹東克隆和一通密封等國內(nèi)企業(yè)與國際廠商競爭。低端產(chǎn)品市場因進(jìn)入門檻相對較低,生產(chǎn)廠商數(shù)量較多,市場競爭十分激烈。根據(jù)《液壓液力氣動密封行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》,我國液氣密行業(yè)中小企業(yè)多,產(chǎn)業(yè)集中度低,全行業(yè)(CR10)不足20%,主要原因?yàn)椋篈、產(chǎn)品大多集中在價值鏈的中低端,產(chǎn)品缺乏市場競爭力;B、行業(yè)中缺乏具有引領(lǐng)帶動作用的航母企業(yè);C、行業(yè)重復(fù)建設(shè)嚴(yán)重,產(chǎn)能結(jié)構(gòu)性過剩,產(chǎn)品同質(zhì)化競爭激烈。
(4)機(jī)械密封行業(yè)的技術(shù)水平和技術(shù)特點(diǎn):機(jī)械密封行業(yè)屬于跨學(xué)科、多領(lǐng)域的綜合技術(shù)應(yīng)用行業(yè),行業(yè)技術(shù)主要涉及密封理論、設(shè)計技術(shù)、試驗(yàn)與監(jiān)測技術(shù)、控制技術(shù)、加工技術(shù)和智能制造技術(shù)。國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展,中低端產(chǎn)品市場已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)完全進(jìn)口替代,高端產(chǎn)品市場也已步入進(jìn)口替代發(fā)展階段。但在與國際巨頭的競爭中,國內(nèi)機(jī)械密封生產(chǎn)廠商的整體技術(shù)水平仍相對落后。目前,國內(nèi)很多廠商生產(chǎn)的多數(shù)產(chǎn)品主要是基于20世紀(jì)后期所引進(jìn)的國外技術(shù),許多產(chǎn)品的性能指標(biāo)不能達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尤其是國際標(biāo)準(zhǔn)的要求;國內(nèi)機(jī)械密封生產(chǎn)廠商在高端機(jī)械密封的研發(fā)、設(shè)計、試驗(yàn)和生產(chǎn)等方面的技術(shù)水平仍有待提高。
中國機(jī)械工程學(xué)會編著的《中國機(jī)械工程技術(shù)路線圖》指出,按照泵、壓縮機(jī)等設(shè)備的生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行專用設(shè)計、個性化設(shè)計和制造,研發(fā)適用于新工藝的高參數(shù)、高性能密封件和密封材料,使密封裝置在極端條件和最佳設(shè)計工況下安全穩(wěn)定、長壽命運(yùn)行,是我國未來20年密封技術(shù)的重要發(fā)展方向。因此,國內(nèi)機(jī)械密封行業(yè)需要加快機(jī)械密封與填料靜密封核心技術(shù)的進(jìn)步,密切跟蹤和吸收國外先進(jìn)技術(shù),積極開展基礎(chǔ)理論研究,開發(fā)共性技術(shù)與關(guān)鍵技術(shù),提高自主創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和消化吸收再創(chuàng)新能力,推動國內(nèi)機(jī)械密封與填料靜密封技術(shù)和產(chǎn)品水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列。
未來隨著計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、工業(yè)自動化技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)的不斷發(fā)展,以及新材料、新工藝的研發(fā)與應(yīng)用,我國機(jī)械密封制造技術(shù)將不斷向高技術(shù)化方向發(fā)展。
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