国内机械密封行业企业整体规模不大,企业技术力量不够强,普遍存在技术人员较少,在基础研究方面投入少,基础比较薄弱,试验技术缺乏,绝大多数仍采用仿制为主,自主开发较少,导致生产企业绝大部分处于生产中低端产品的范畴,市场竞争激烈,产品利润率低。而超高压、超高速、超低温等极端工况下的高端密封件几乎全部依赖从国外进口。如大型石化成套装置用高压干气密封,已经可以提供最高工作压力达45 MPa、最高线速度为 250 m /s 的成熟产品,而我国生产的干气密封产品,其最高使用压力为 20 MPa,最高使用线速度为 180 m /s; 我国高端乘用车水封、15 MPa 油气混输泵用机械密封几乎全部依赖进口; 我国高端机械密封与国外先进水平相比,差距较大,主要原因有以下几方面:
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1、高参数密封理论研究差距较大
随着经济的发展,节能增效的要求,生产装置规模不断扩大,密封件的运行条件趋向极端化、复杂化,要求密封产品趋向于高可靠性、集成化、高精度化、智能化。我国针对高端机械密封尚未全面建立自主创新的研发体系,目前国内的机械密封重要研究型企业和部分高等院校正在开展高端密封的润滑机理、故障失效机理、在线监测及诊断技术、可靠性与寿命评估、智能化等方面的基础研究,但由于早期“重主机、轻辅机”的影响,造成技术储备不足,投入资金短缺,专业设计软件开发不健全等原因,致使自主研制开发新产品、新工艺的步伐无法得到快速提升,自主开发的密封件适用技术参数落后于国外。
2、试验技术水平相对落后
目前,国外跨国公司大多拥有先进完善的试验测试平台,并独立开发了先进的密封专用数值仿真软件,可分别对密封端面间隙、温度分布等技术参数进行试验研究。而我国大部分密封件生产企业仅具有产品出厂检验的性能测试手段,缺乏对极端条件下高参数密封测试技术、可靠性试验等共性关键基础技术研究,尤其是超高参数的大型试验设备缺失,试验和测试技术相对落后,与国外仍存在较大的差距。
3、密封基础材料性能落后
高端碳石墨密封环材料长期依赖进口。碳石墨密封环材料是机械密封摩擦副中用量最大的材料之一,广泛应用于包括核主泵密封在内的核级密封,大型石化装置压缩机干气密封、泵用密封,长输管线压缩机干气密封等密封上。由于国内的碳石墨生产企业规模小,研发能力不足,生产工艺落后,生产高强度细颗粒碳石墨材料的关键设备,如破碎、磨粉、搅拌、造粒、烧结等设备,不能满足产品精度及环保要求。与国外相比,产品最大差距主要表现在自润滑性、强度、浸渍均匀度等方面,造成国产碳石墨材料不能满足我国高端密封产品的使用要求,依赖进口的局面长期存在。
4、人员素质亟待提高
机械密封是一门多学科综合性的边缘学科,涉及机械制造、化工机械、化学工程、流体机械、材料工程等多个专业,目前我国机械密封行业人才体系不健全,相关职业教育缺失,从业人员文化程度和技术水平参差不齐,专业技术人员尤其是工程技术人员总量严重不足。
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机械密封行业要注重全产业链建设,结合上下游企业,以市场需求为导向,使原料端、生产端、消费端相协调,提升产业链供应链现代化水平,推进产业结构优化升级,为实现高质量发展提供有力支撑。
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1、持续增强自主创新能力。
继续抓紧实施国家科技重大专项,通过国家科技计划( 专项、基金等) 支持关键核心技术研发。发挥行业骨干企业的主导作用和高等院校、科研院所的基础作用,建立产业创新联盟,依托国家重点专项等支持关键核心技术研发,开展密封机理研究、在线监测及诊断技术、可靠性与寿命评估、在线监测、智能化等基础研究。
2、提升密封基础材料的质量水平。
目前,密封材料已经成为制约我国高端密封产品发展的瓶颈,新材料的研发和高端产品的质量仍难以得到保障,因此要着重加大基础材料的研发投入,改变传统工艺和设备,提高基础密封材料性能。
3、 加快完善我国机械密封标准体系。
及时采用国外先进标准,尽快制修订一批适用于核工业,石化工业和高端产品制造业的密封产品技术标准和测试方法标准,建立密封行业可靠性评价标准体系,鼓励领军企业制定先进的团体标准和企业标准,以满足市场需求,增强产品竞争力。
4、推动开展机械密封产品认证工作,尽快与国际接轨。
依托行业工程技术研究中心,国家密封件产品质量监督检验中心,建立行业共性基础技术服务平台和产品检测评价平台,提升企业产品开发、制造、试验、检测能力,建设行业产品评价体系。同时通过第三方检测认证机构的认证和后续监管,填补当前生产许可证取消后产品质量监督方面的不足,保障众多中小企业的产品质量和基本竞争力。
5、鼓励企业加强密封产品的品牌建设,形成具有自主知识产权的名牌产品。
6、加强企业管理和人才队伍建设。
引导行业企业加快改革步伐,优化产权结构,转换经营机制,推进民营企业建立现代企业制度,加强企业管理,全面提高科学决策和生产、经营水平,增强参与国际竞争和防范市场风险的能力。改进企业生产组织方式,加强产品质量管理,落实各项安全生产措施,提高生产效率和产品质量。加强人才队伍建设,重点引进和培养创新型研发设计人才、开拓型经营管理人才、高级技能人才等专业人才,强化职工培训,提高职工队伍素质,满足企业可持续发展需要。
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