填料靜密封質(zhì)量狀況分析

2015-04-11 喻志強 合肥通用機械研究院

  對填料靜密封產(chǎn)品2011~2013年檢測結(jié)果數(shù)據(jù)進行比較分析,發(fā)現(xiàn)目前填料靜密封產(chǎn)品合格率有下降趨勢,并指出了主要檢測不合格項目及各項目的不合格率,總結(jié)了檢測結(jié)果反映的主要質(zhì)量問題以及原因分析。

  引言

  填料靜密封一般應具有良好的物理和機械性能、回彈性高、壓縮永久變形小、密封可靠、加工方便和使用壽命長。密封材料的作用使它成為國防、化工、石油、煤炭、交通運輸和機械制造等國民經(jīng)濟主要行業(yè)中的基礎部件和配件。密封件雖然只是個零部件,但往往卻能決定機器設備的安全性、可靠性和耐久性。真空技術網(wǎng)(http://www.13house.cn/)認為其作用對整臺機器、整套裝置甚至整個工廠的影響很大。因此,填料靜密封產(chǎn)品被國家質(zhì)檢總局列為特種設備取證產(chǎn)品。

  但是近年來填料靜密封產(chǎn)品質(zhì)量普遍都不太高,通過對近幾年國家密封件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(以下簡稱“國家中心”)的檢測結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)近幾年來產(chǎn)品質(zhì)量基本上停滯不前,甚至個別產(chǎn)品質(zhì)量合格率有下降的趨勢,應該引起生產(chǎn)企業(yè)、行業(yè)監(jiān)管部門以及廣大用戶的重視。

1、行業(yè)概況

  1.1、行業(yè)現(xiàn)狀

  我國密封技術發(fā)展起步較晚,起步于20世紀60年代,但發(fā)展速度較快。近幾年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,密封行業(yè)的發(fā)展也很快。但與其他行業(yè)不同的是,密封行業(yè)發(fā)展雖快,密封企業(yè)變化卻較慢。比如20世紀70年代末80年代初,僅在江、浙、魯有幾家生產(chǎn)廠家,而現(xiàn)在無論是沿海、內(nèi)地,還是南方、北方,處處可見密封件廠,整個密封行業(yè)已由以前的幾家,發(fā)展到500多家,絕大多數(shù)為取得特種設備制造許可證書的企業(yè),這種發(fā)展速度可以說是很快的了。但就企業(yè)個體來講,許多企業(yè)變化不大,生產(chǎn)規(guī)模迂回不前,有的甚至出現(xiàn)倒退,科技力量不僅沒有大的增加,有的反而在削弱,很多廠家仍抱著“四老”不放,即老產(chǎn)品、老技術、老設備、老規(guī)模。當然也有部分企業(yè),仿制仿造一些產(chǎn)品的能力較強,但在整個行業(yè)中具備獨立開發(fā)新品能力的企業(yè)卻不多。

  綜上所述,我們的密封行業(yè)競爭力較弱,但這是指一些小型企業(yè),我們也有一些力量較強的公司或工廠。國外雖有幾家著名的大企業(yè),但也同樣有較多的小型企業(yè),還有很多專做密封生意的商業(yè)性公司向中國購買產(chǎn)品,去本國或他國銷售,所以就整個國際同行來講,優(yōu)劣勢是各有千秋。

  1.2、取證情況分析

  填料靜密封產(chǎn)品是國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局列入的特種設備取證產(chǎn)品,主要包括纏繞墊片、復合增強墊片、非金屬墊片、金屬墊片、柔性石墨墊(板)、模壓填料、編制填料等。2010~2011年取得密封件制造許可證書的企業(yè)達到245家。2012~2013年取得密封件制造許可證書的企業(yè)達到210家,其中有190家生產(chǎn)纏繞墊片、154家生產(chǎn)復合增強墊片、125家生產(chǎn)非金屬墊片、73家生產(chǎn)金屬墊片、8家生產(chǎn)柔性石墨墊(板)、30家生產(chǎn)模壓填料、27家生產(chǎn)編織填料。從取證情況分析目前國內(nèi)絕大多數(shù)生產(chǎn)填料靜密封產(chǎn)品的企業(yè)主要仍以生產(chǎn)墊片系列產(chǎn)品為主,產(chǎn)品比較單一。目前核電用密封材料的生產(chǎn)企業(yè)很少,核電已經(jīng)成為國家發(fā)展的重點,應大力開發(fā),滿足國內(nèi)核電行業(yè)發(fā)展需要,目前核電系統(tǒng)用密封材料主要依賴進口,國內(nèi)產(chǎn)品無論在設計、制造還是材料與工藝上,都無法與國外競爭,產(chǎn)品密封性能差,壽命短。核級嵌入式石墨纏繞墊片,目前主要還是采購進口墊片。今后我國密封行業(yè)應加快發(fā)展核電用密封材料的開發(fā)生產(chǎn),增強我國核電用密封產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。

2、檢測情況分析

  2.1、檢測的總體情況

  目前國家中心檢驗的填料靜密封產(chǎn)品有纏繞墊片、復合增強墊片、非金屬墊片、金屬墊片、柔性石墨墊(板)、模壓填料、編制填料的特種設備型式試驗和企業(yè)新產(chǎn)品或者變型產(chǎn)品委托檢驗等檢測任務。2013年全年共出具各類檢驗報告946份,其中,委托檢驗569份,型式試驗(表1~表3中簡稱“取證”)377份。

  2.2、檢驗的情況分析

  表1~表3和圖1、圖2詳細列出了近3年(2011~2013年)各類產(chǎn)品檢驗基本情況表。

  從表1~表3和圖1、圖2可以很明顯的看出近3年(2011~2013年)產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)了明顯的下滑趨勢,特別是委托檢驗的7類密封件產(chǎn)品批次合格率全部出現(xiàn)了下滑(如圖1所示),下滑最嚴重的為非金屬墊片,產(chǎn)品合格率從2011年的80%下降到2013年的43%,產(chǎn)品質(zhì)量不容樂觀。型式試驗產(chǎn)品中的柔性石墨墊(板)下滑趨勢也很明顯,產(chǎn)品合格率從2011年的80%下降到2013年的50%,由于2013年這類產(chǎn)品型式試驗檢測批次僅為2批次,數(shù)據(jù)可能不具有代表性,但是該類產(chǎn)品2013年委托檢測的合格率也僅為53%,型式試驗與委托檢測的數(shù)據(jù)基本上吻合,這說明柔性石墨墊(板)合格率下降不是個別現(xiàn)象,而是反映了產(chǎn)品的質(zhì)量趨勢。

表1 2011 年檢測基本情況

填料靜密封質(zhì)量狀況分析

表2 2012 年檢測基本情況

填料靜密封質(zhì)量狀況分析

表3 2013 年檢測基本情況

填料靜密封質(zhì)量狀況分析

填料靜密封質(zhì)量狀況分析

圖1 委托檢驗產(chǎn)品批次合格率

填料靜密封質(zhì)量狀況分析

圖2 型式試驗產(chǎn)品批次合格率

填料靜密封質(zhì)量狀況分析

圖3 所有檢測產(chǎn)品批次合格率

  通過對圖1、圖2的比較發(fā)現(xiàn),同類產(chǎn)品中委托檢測的產(chǎn)品合格率基本上低于型式試驗產(chǎn)品合格率,由于委托檢測的產(chǎn)品基本上是新產(chǎn)品或者改型產(chǎn)品,這從另一個方面反映,目前密封件新產(chǎn)品質(zhì)量比傳統(tǒng)產(chǎn)品質(zhì)量差。

  從圖3可以看出所有檢測的七類產(chǎn)品中2011年產(chǎn)品合格率均高于2013年產(chǎn)品合格率。產(chǎn)品質(zhì)量成下降趨勢,國家應該進一步加強對填料靜密封產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)管,否則產(chǎn)品質(zhì)量將進一步下降。

3、檢測結(jié)果反映的問題及其原因分析

  從近3年檢測的結(jié)果分析來看,主要存在金屬纏繞墊片壓縮率、回彈率、硫含量和熱失重等項目不合格。

  3.1、金屬纏繞墊片產(chǎn)品的壓縮率不達標

  推薦性國家標準GB/T4622.3-2007《纏繞式墊片技術條件》規(guī)定,金屬纏繞墊片的壓縮率指標為18%~30%。2013年共檢測墊片599份,壓縮率達不到國家標準規(guī)定的要求有192份,不合格率約為32%。墊片壓縮率過大,在正常安裝預緊力下容易造成墊片結(jié)構(gòu)破壞;壓縮率過小,使用時需要的初始安裝預緊力較大,不易達到密封效果,容易造成跑、冒、滴、漏。

  3.2、墊片產(chǎn)品的回彈率不合格

  墊片的回彈率是墊片卸載至初始載荷時,墊片恢復彈性的能力。墊片的回彈率大,表明墊片的補償能力強,密封效果好。國家標準GB/T4622.3-2007《纏繞式墊片技術條件》規(guī)定,柔性石墨金屬纏繞墊片的回彈率不小于17%,聚四氟乙烯金屬纏繞墊片的回彈率不小于15%,2013年檢測的墊片產(chǎn)品599份,回彈率達不到國家標準規(guī)定的要求有90份,不合格率約為15%。檢測中有個別柔性石墨金屬纏繞墊片產(chǎn)品的回彈率僅為10.2%,個別聚四氟乙烯金屬纏繞墊片產(chǎn)品的回彈率僅為10.4%,低于標準要求。另外還有部分填料產(chǎn)品的硫含量和耐溫失量有不合格的情況。

  3.3、硫含量不合格

  JB/T7758.2-2005《柔性石墨板技術條件》[6]中規(guī)定的柔性石墨板材硫含量≤1200μg/g,2013年測試的少數(shù)板材硫含量檢測結(jié)果達到3220μg/g,全年硫含量不合格率約為5%,這種板材制造的密封制品會對密封法蘭產(chǎn)生較強的腐蝕。

  3.4、熱失重不合格

  JB/T7758.2-2005《柔性石墨板技術條件》中規(guī)定的柔性石墨板材(600℃)熱失重≤20%,2013年測試的少數(shù)板材熱失重檢測結(jié)果達到30%,全年硫含量不合格率約為2%,這種板材制造的密封制品會在高溫密封工況環(huán)境下快速失效。

4、總結(jié)

  從近年來檢測的情況來看,我國填料靜密封產(chǎn)品質(zhì)量狀況不容樂觀,特別是產(chǎn)品壓縮率不達標的情況非常普遍,占檢測產(chǎn)品的1/3左右。導致不合格的主要原因是生產(chǎn)企業(yè)質(zhì)量意識不強。只要解決好以下幾方面,這些質(zhì)量問題也就迎刃而解。

  (1)加強質(zhì)量監(jiān)督管理,特別是對非金屬密封材料集散地市場嚴格管理,摸底排查,打擊假冒偽劣產(chǎn)品,杜絕以次充好的不良行為,凈化市場,維護公平競爭;

  (2)提高企業(yè)領導質(zhì)量意識,促進企業(yè)重視產(chǎn)品質(zhì)量,推動企業(yè)建立健全質(zhì)量保證體系,完善各項規(guī)章制度;

  (3)鼓勵企業(yè)進行設備改造、技術更新,加大技術改造力度,使企業(yè)樹立以質(zhì)量求生存,以質(zhì)量促效益的觀念;

  (4)加大打擊假、冒、偽劣產(chǎn)品的力度,嚴厲查處無證生產(chǎn)企業(yè),同時積極向用戶推薦獲證產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)。