为保证流程泵绝无泄露的工作，首先要选择合适的密封件材料。

跑、冒、滴、漏，这些在水龙头中只能引起人们不满的现象在化工泵中却是一个非常严重的问题。新型弹性橡胶密封件的研发，帮助设计师和流程设备的维护人员保证流程泵长时间不泄露。

化工泵密封件是一个承担着繁重任务的零件。它们需要克服恶劣环境的影响，例如：强烈的温度变化，很高的工作压力，被泵送介质的腐蚀，以保证人员和设备的安全。本文将举例说明新的弹性密封材料能够做些什么，介绍保证流程泵工作安全和延长流程泵维护保养周期的密封件设计新技术。

新型密封材料

在高真空工况应用时，密封性能直接影响着系统性能。在不同的弹性体类型中，也包括在同一弹性材料家族各个不同的具体化合物中，根据具体的使用环境和所密封的气体介质种类也有着完全不同的气体渗入特性。此外，由于生产技术的原因，也会因夹杂的气体或者空气的析出在密封件弹性体中生成脱气微孔。在弹性体材料分子含量较低时也会有这种气体析出，即弹性体混合原材料里辅助材料中含有的气体、空气析出。脱气微孔对真空负压系统的稳定性、密封件的使用寿命有影响，但延长了流程泵达到理想负压所需的工作时间。

借助于密封材料的不断研发，现今可使用的密封材料具有很小的泄露性，其脱气微孔也适合于在现代化的真空泵中使用。如今，一种具有自我增强功能的化合物有着新的聚合物结构，这种结构不仅改善了密封件的耐化学腐蚀性能，而且气体渗漏非常小。与标准的氟橡胶和高氟弹性体密封材料相比较，这种聚合物在与稀释剂接触时有着很小的浸润泡涨性能。由于完全放弃了金属的或者碳纤维基的充填材料，从而可以得到纯粹的、透明的、对化学试剂有很好抵抗力的弹性体材料。

可抗冷也可抗热

在对弹性密封件提出的特殊要求中，包括了在高温或者在低温下工作的要求。而实际应用中常常又要求压缩机既能在高温下工作、也能在低温下工作，并且具有很好的耐化学腐蚀的性能。

若出于经济性考虑，实际生产中会要求流程泵有很长的运行时间和很短的冷却降温时间，这增大了由于热损失引起密封件失效的风险。尽管在一般情况下流程泵有着足够的冷却，但在流程泵的关闭过程中会因热传导而引起密封件的损坏，或者至少是对泵的使用寿命带来不利的影响。而传导到密封件上的热量不仅仅是流程工艺生产过程中的温度。作用在密封材料上的热量根据密封件的安装位置、功率和冷却系统的使用情况可大可小。因此，在设计开始时就选择正确的密封材料是非常重要的。

图1 PPE聚苯乙烯材料中的FPM型 V74C材料是专门为在高温工作环境中使用的密封材料，其最高工作温度可达200℃。

先进的弹性材料适合于温度范围-100℃（例如硅橡胶）和325℃（例如高氟弹性体密封材料，FFPM）。例如PPE聚丙烯与EPM型的V74C合成了一种特殊的耐高温、流程泵专用密封材料，能够耐受200℃的高温。它将高耐热性能和耐化学性能结合在一起。按照ASTMD395标准进行的压力变形测试（200℃，24h）得出的V74C检测结果压力变形残留量只有5%。这种弹性体的机械性能比传统的FPM质量高很多，从而使密封件的使用寿命更长、密封效果更好。

在低温应用环境中，可选用分子结构改进了的聚合物PPE聚丙烯弹性体材料。例如承担密封任务的低温氟橡胶（FPM） V71C，其最低工作温度可达-40℃，但在工作温度200℃时也有着同样好的密封性能。

利用V74C和V71C，化工工程师和流程泵生产企业以及流程设备维护保养服务商能够延长流程泵维护保养的时间、避免流程泵的泄露，从总体上提高流程泵的功率性能。此外，这种性能改进了的密封材料还能够降低流程泵的噪声，使得在封闭室内工作的流程泵更加安静。两种材料有着和传统的FPM相同的化学和机械性能，能够制造各种尺寸的O型密封圈以及特殊尺寸规格的密封件。

突然的压力降

若希望密封件在压力急降的工作过程中既承受正方向也承受负方向的作用力时，有多种方法可避免密封件的损坏，譬如采用新型结构的密封槽、新型结构的密封圈、使用支撑环或者使用特殊设计的、耐压的弹性体材料。例如：性能可靠的、坚固的密封件材料AFLAS（四氟乙烯/丙烯或者TFE/P）也有在常规工况下能够承受很高压力的类型。但这种材料也有一个迄今为止还没有克服的弱点——耐低温性能差。而密封材料的这一性能在工作温度很高，压力急降进入到非常低的低温环境时是非常有用的。

这一问题可通过调整AFLAS聚合材料的结构来实现；使得利用这一材料制造的密封件能够在-25~250℃之间工作（或者短时间达290℃），且不会影响其典型的耐水蒸气、化学试剂或者酸的能力。

当密封件失效时

流程泵中密封件的失效可能有多种多样的原因，包括：使用了错误的密封件，磨损，腐蚀性的化学试剂，或者热老化。如果使用的是设计正确的、与流程工艺相容的密封件，且密封件的安装也是正确的，那么它的失效也是流程泵机械故障的早期信号。

利用现代化分析技术对聚合物进行的性能测试得出的结果告诉我们：密封件为什么失效，使用的密封材料是否真的合适。在TGA（热重分析）中，能够对密封件材料的组成成分和弹性体的热稳定性进行检测；利用DSC（差示扫描量热仪）可以对聚合物的内部结构进行分析，利用FTIR（傅里叶变换红外光谱）分析技术能够对密封件材料的化学结构变化进行测试。检测得到的数据是进一步研发密封材料、进一步提高性能的基础。

结语

流程泵的设计，包括流程泵的维护保养技术是一项复杂的、避免流程泵泄露、密封件损伤的工程技术。尤其是在经济形势不好的时期，以及在希望流程设备满负荷工作的时候，流程泵的设计就显得非常重要了。借助于最新研发成功的弹性体材料和密封技术，能够把绝对的密封和优化的效率、高要求的工作环境和强烈的压力波动、温度波动很好地有机结合在一起。350多种不同的PPE材料为密封件设计和使用解决难题。