日本船用工业会标准船用机械密封标准

我们都知道，旋转接头作为动态密封零部件，它的核心就是密封。根据不同的使用情况密封型式各不相同。今天给大家介绍一下密封领域的一个重要行业标准《日本船用工业会标准船用机械密封标准》。

日本船用工业会标准

SMA 131:12.1995

船用机械密封标准

1 适用范围

本标准适用于输送清水、海水、燃料油、润滑油及货物油的轴径为20～140mm的船用电动离心泵、齿轮泵及螺杆泵中用量最多的非平衡型单弹簧机械密封（以下简称机械密封）

但使用条件超过本标准“6.使用条件”中所规定的特殊的机械密封除外。

2 分类及标记

2.1 分类

根据其结构不同机械密封的分类列于表1中

表1

分类	分类序号	结构
		静止侧	回转侧
O形环密封圈型	1	采用2只合成橡胶O形环，作为固定环密封圈	绕在轴周围的一只螺旋弹簧压紧摩擦付，并具有非平衡型动环。
	2	采用1只合成橡胶O形环，作为固定环密封圈
	*3^1**

注 ：^*1分类序号3表示的机械密封，是指按照分类序号2的结构，尺寸以英制尺寸表示的机械密封。

2.2 分类标记

机械密封的分类标记如下：用连字符号“—”联接符号US和分类序号。

分类序号

US—○

注：^*2符号US表示非平衡单弹簧型机械密封。

2.3 型号

机械密封的型号用连字符号连接分类符号和公称内径。

例1 US—1—20

公称内径（20mm）

分类符号（O形密封圈型）

注：^*3公称内径与安装机械密封的公称轴径相同，但US—3的用英寸尺寸，表示的轴径是乘以16的数值。

例2 US—3—13

公称内径（25.4×13/16=20.638mm）

）

分类符号（O形密封圈型 ）

3 材料

3.1 辅助密封圈的材料

机械密封辅助密封圈材料是用JISB 2401（O形环）中规定的1种A和4种D，且必须符合使用要求。

注：原则上1种A用于固定环密封圈，4种D用于旋转环密封圈，关于适用条件参照标准说明3.1。

3.2 摩擦付材料

机械密封摩擦付使用的材料对清水、海水、燃料油、润滑油及货物油来说应是稳定的，另外还必须适合使用要求，本标准适用的摩擦付材料组对：

（A）陶瓷塗层+石墨

（B）超硬合金或碳化硅+石墨

摩擦付材料的选择应根据输送液体的种类和使用状态决定，以不同的摩擦付材料组对时，必须符合第6条的使用原则。

3.3 一般结构件的材料

除了3.1及3.2规定的材料以外，机械密封一般结构件的材料对清水、海水、燃料油、润滑油应有足够的耐腐蚀性能，并且必须适合使用要求。

4 机械密封及安装部位的尺寸

机械密封及安装部位的主要尺寸公差和加工要求，对于分类序号为1～3的机械密封来说分别由附表1~附表4确定。

5 轴的轴向窜动、振摆及垂直度

轴的轴向窜动、振摆，及垂直度的极限值如表2所示。

表2 mm

	允许极限
轴向窜动	0.5以下
轴振摆	d为20以上80以下时， /120以下
垂直度	d为80以上140以下时，0.075以下

*d为机械密封安装部位轴的外径

6 使用条件

6.1 温度的限定范围

使用机械密封的场合，流体温度原则上限制在表3所示的数值范围内。

表3 ℃

温度限定范围
	（A）陶瓷塗层+石墨	（B）超硬合金或碳化硅+石墨
清水	70 80（轴径在φ60mm以下）	90
海水	40	40
货物油	70	80
燃料油及润滑油	80	100

备注：1 即使在温度限定范围内也应当对摩擦付进行充分的冷却。

2 超过温度限定范围使用时应与制造商协商。

6.2 压力及圆周速度的限制

机械密封的压力（密封腔内压力）及圆周速度的限定，因摩擦付材料的组对不同而不同，原则上控制在图1的界线以内。

图1

注：1 虚线范围内为不稳定的因素多，所以最好使用平衡型机械密封。

2 密封腔内压力为负压时，应与机械密封制造商协商。

3 在超过原有设定温度的情况下，对压力及转速的限制与密封制造商进行协商。

4 轴径大和回转速度高的场合，因摩擦付的发热量大而易产生烧伤等现象，所以要特别注意冷却液的流量。

6.3 摩擦付的冷却

使用机械密封时，为了机械密封的冷却、冲洗及润滑必须在摩擦付附近注入图2所示流量的冷却液，图3和图4表示注液的例子。

冷却液口

图3

文本框: 图3

冷却液口

文本框: 冷却液口

图4

轴径（mm）

文本框: 轴径（mm）

图4

文本框: 图4

图2

文本框: 图2

6.4允许泄漏量

（1）机械密封在工作及停止时允许的泄漏量在3ml/h以下。

（2）机械密封初始工作（约100小时）允许的泄漏量如图5所示。

泄漏量

图5

100

140

120

3600rpm

1800rpm以下

轴径（mm）

冷

却

液

流

量

（ml/h）

注：1 .机械密封的泄漏液变成一条线时，必须检修机械密封。

2 .摩擦付在初期时如图5所示的多少有一些泄漏，通过短时间的运转，泄漏量有逐

渐减少的趋势。

7 标记

机械密封的标记，在其本体和包装箱上清楚的表示出机械密封的型号、摩擦付材料的组对以及制造商厂名或简称。

在机械密封弹簧座的背面刻印出型号和制造商厂名或厂名简称或者以类似的方法明确表示出来，另外也可附加表示出其它必要补充事项。

制造者商名称（或简称）

例 US—1—20—1 □□

摩擦付的材料组对

型号

附表1 US—1型机械密封及安装部位的主要尺寸和要求允差

US—1尺寸表 mm

型号	φd	φDo	φC	φX	Y	L
US-1-20	20	45	37	31	20	61
US-1-22	22	45	39	33	20	61
US-1-25	25	50	40	34	20	61
US-1-28	28	55	44	38	20	63
US-1-30	30	55	47	41	20	64
US-1-32	32	55	48	42	20	64
US-1-35	35	60	51	45	20	64
US-1-38	38	65	54	48	20	69
US-1-40	40	65	57	51	20	69
US-1-42	42	70	60.5	54.5	20	74
US-1-45	45	70	61	55	20	74
US-1-48	48	82	64	58	20	79
US-1-50	50	82	67	61	20	79
US-1-52	52	87	70	64	20	82
US-1-55	55	87	73	67	20	82
US-1-58	58	87	76	70	20	82
US-1-60	60	92	80	74	22	86
US-1-62	62	92	83	77	22	86
US-1-65	65	97	86	80	22	88
US-1-68	68	97	89	83	22	88
US-1-70	70	102	89	83	22	91
US-1-75	75	107	95	89	22	91
US-1-80	80	112	99	93	22	96
US-1-85	85	117	105	99	22	96
US-1-90	90	122	111	105	22	96
US-1-95	95	127	114	108	22	101
US-1-100	100	132	118	112	22	101
US-1-105	105	150	132	126	24	103
US-1-110	110	150	137	131	24	108
US-1-115	115	150	140	134	24	108
US-1-120	120	160	147	141	24	113
US-1-125	125	170	150	144	24	113
US-1-130	130	170	156	150	24	113
US-1-140	140	180	171	161.5	28	117

备注：1安装时L的尺寸允差取±1%。

2密封箱压盖的垫圈使用O形环时，压盖螺栓最好多于2个；使用片状垫圈时，

压盖螺栓最好多于3个。

3机械密封安装时，为了不发生划伤挤裂等现象，在轴台阶处密封压盖的A处最好做成圆角R或1mm左右的倒角。另外密封腔与密封腔压盖的配合公差最好为H8/h8。

附表2 US-2型机械密封及安装部位的主要尺寸允差和加工要求。

US—2 尺寸表 mm

型号	Φd	ΦDo	ΦC	ΦX	L	Y	B
US-2-20	20	45	33.32	29.06	44.45	4.4	无销钉
US-2-25	25	50	39.67	33.83	49.21	5.5
US-2-30	30	55	44.45	38.61	50.80	5.5
US-2-35	35	60	49.20	43.46	57.15	5.5
US-2-40	40	65	53.97	48.61	57.15	5.5
US-2-45	45	70	58.72	52.98	57.15	5.5
US-2-50	50	82	65.07	59.33	68.26	5.5	4.2
US-2-55	55	87	69.85	64.01	69.85	5.5	4.2
US-2-60	60	92	76.02	70.36	73.02	5.5	4.2
US-2-65	65	97	80.97	75.21	76.20	5.5	4.2
US-2-70	70	102	85.72	79.88	76.20	5.5	4.2
US-2-75	75	107	90.47	84.77	80.96	5.5	4.2
US-2-80	80	112	98.42	92.58	87.31	5.5	5.4
US-2-85	85	117	104.77	98.93	87.31	5.5	5.4
US-2-90	90	122	109.52	103.78	87.31	5.5	5.4
US-2-95	95	127	114.30	108.46	92.07	5.5	5.4
US-2-100	100	132	119.07	113.31	92.07	5.5	5.4
US-2-105	105	150	127.00	121.16	98.42	5.5	6.6
US-2-110	110	150	131.77	126.01	98.42	5.5	6.6
US-2-115	115	150	136.52	135.68	98.42	5.5	6.6
US-2-120	120	160	142.87	137.03	104.72	5.5	6.6
US-2-130	130	170	152.16	146.50	109.80	5.5	6.6
US-2-140	140	180	161.93	156.18	114.80	5.5	6.6

备注：1 安装时L的尺寸允差取±1%。

2 密封箱压盖的垫圈使用O形环时，压盖螺栓最好多于2个；使用片状垫圈时，压盖

螺栓最好多于3个。

3 机械密封安装时，为了不发生划伤挤裂等现象，在轴的台阶处，密封压盖的A处最

好做成圆角或1mm左右的倒角，另外密封腔与密封腔压盖的配合公差最好取H8/h8。

附表3 US-3型机械密封及安装部位的主要尺寸和允差要求

US—3 尺寸表 mm

型号	Φd		φDo	φC	φX	L	Y	B
型号	英寸	mm	φDo	φC	φX	L	Y	B
US-3-13	13/16	20.638	45	33.325	29.06	44.45	4.37	没有销钉
US-3-14	7/8	22.225	47	34.925	30.66	44.45	4.37
US-3-15	15/16	23.813	47	36.500	32.23	44.45	4.37
US-3-16	1	25.400	50	39.675	33.83	49.21	5.54
US-3-17	1 1/16	26.988	50	41.275	35.43	49.21	5.54
US-3-18	1 1/8	28.575	53	42.875	37.01	50.80	5.54
US-3-19	1 3/16	30.163	55	44.450	38.61	50.80	5.54
US-3-20	1 1/4	31.750	56	46.025	40.28	53.98	5.54
US-3-21	1 5/16	33.338	56	47.625	41.78	53.98	5.54
US-3-22	1 3/8	34.925	60	49.200	43.46	57.15	5.54
US-3-23	1 7/16	36.513	60	50.822	44.96	57.15	5.54
US-3-24	1 1/2	38.100	60	52.375	46.63	57.15	5.54
US-3-25	1 9/16	39.688	65	53.975	48.13	57.15	5.54
US-3-26	1 5/8	41.275	65	55.575	49.81	57.15	5.54
US-3-27	1 11/16	42.863	65	57.150	51.31	57.15	5.54
US-3-28	1 3/4	44.450	70	58.725	52.98	57.15	5.54
US-3-29	1 13/16	44.038	70	61.900	56.16	65.09	5.54	4.2
US-3-30	1 7/8	47.625	70	63.500	57.66	65.09	5.54	4.2
US-3-31	1 15/16	49.213	75	65.075	59.33	68.26	5.54	4.2
US-3-32	2	50.800	82	66.675	60.83	68.26	5.54	4.2
US-3-33	2 1/16	52.388	82	68.275	62.51	68.26	5.54	4.2
US-3-34	2 1/8	53.975	87	69.850	64.01	69.85	5.54	4.2
US-3-35	2 3/16	55.563	87	71.425	65.68	69.85	5.54	4.2
US-3-36	2 1/4	57.150	87	73.025	67.18	69.85	5.54	4.2
US-3-37	1 5/16	58.738	87	74.600	68.86	73.03	5.54	4.2
US-3-38	2 3/8	60.325	92	76.200	70.36	73.03	5.54	4.2
US-3-39	2 7/16	61.913	92	77.775	72.03	73.03	5.54	4.2

续附表 3
US-3-40	2 1/2	63.500	92	79.375	73.53	73.03	5.54	4.2
US-3-41	2 9/16	65.008	97	80.975	75.21	76.20	5.54	4.2
US-3-42	2 5/8	66.675	97	82.550	76.71	76.20	5.54	4.2
US-3-43	2 11/16	68.263	97	84.125	78.38	76.20	5.54	4.2
US-3-44	2 3/4	69.850	102	85.725	79.88	76.20	5.54	4.2
US-3-45	2 13/16	71.438	102	87.300	81.56	76.20	5.54	4.2
US-3-46	2 7/8	73.025	102	88.900	83.06	80.96	5.54	4.2
US-3-47	2 15/16	74.613	107	90.725	84.73	80.96	5.54	4.2
US-3-48	3	76.200	107	95.250	89.41	87.31	5.54	5.4
US-3-49	3 1/16	77.788	107	96.825	91.08	87.31	5.54	5.4
US-3-50	3 1/8	79.375	112	98.425	92.58	87.31	5.54	5.4
US-3-51	3 3/16	80.963	112	100.000	94.26	87.31	5.54	5.4
US-3-52	3 1/4	82.550	112	101.600	95.76	87.31	5.54	5.4
US-3-53	3 5/16	84.138	112	103.175	97.43	87.31	5.54	5.4
US-3-54	3 3/8	85.725	117	104.775	98.43	87.31	5.54	5.4
US-3-55	3 7/16	87.313	117	106.375	100.61	87.31	5.54	5.4
US-3-56	3 1/2	88.900	117	107.950	102.11	87.31	5.54	5.4
US-3-57	3 9/16	90.488	122	109.525	103.78	87.31	5.54	5.4
US-3-58	3 5/8	92.075	122	111.125	105.28	92.08	5.54	5.4
US-3-59	3 11/16	93.663	122	112.700	106.96	92.08	5.54	5.4
US-3-60	3 3/4	95.250	127	114.300	108.46	92.08	5.54	5.4
US-3-61	3 13/16	96.838	127	115.875	110.63	92.08	5.54	5.4
US-3-62	4	98.425	127	117.475	111.63	92.08	5.54	5.4
US-3-63	4 1/16	100.188	132	119.075	113.31	92.08	5.54	5.4
US-3-64	4	101.600	132	123.825	117.98	98.43	5.54	6.6
US-3-65	4 1/16	103.188	142	125.400	119.66	98.43	5.54	6.6
US-3-66	4 1/8	104.775	142	127.000	121.16	98.43	5.54	6.6
US-3-67	4 3/16	106.363	142	128.575	122.83	98.43	5.54	6.6
US-3-68	4 1/4	107.950	142	130.175	124.33	98.43	5.54	6.6
US-3-69	4 5/16	109.538	142	131.775	126.01	98.43	5.54	6.6
US-3-70	4 3/8	111.125	142	133.350	127.51	98.43	5.54	6.6
US-3-71	4 7/16	112.713	142	134.925	129.18	98.43	5.54	6.6
US-3-72	4 1/2	114.300	142	136.525	130.68	98.43	5.54	6.6

备注：1 安装时L的尺寸允差取±1%。

2 密封腔压盖的垫圈使用O形环时，压盖螺栓最好多于2个；使用片状垫圈时，压盖螺栓最好多于3个。

机械密封安装时，为了不发生划伤挤裂等现象，在轴的台阶处，密封腔压盖的A处最好做成圆角或1mm左右的倒角。另外密封腔与密封腔压盖的配合公差最好取H8/h8。

参考1 零件名称

US-1型机械密封

密封腔压盖

密封腔体

本图是为了表示零件名称的一例

符号	名称
1	固定环用O形密封圈	o-Ring
2	固定环	Ploating Seat
3	回转环密封圈（轴盘根）	Shaft Packing
4	回转环	Seal Ring
5	弹簧	Spring
6	紧定螺钉	Set Screw
7	弹簧座	Collar

参考2 零件名称

密封腔压盖

US-2及US-3型机械密封

密封腔体

本图是为了表示零件名称的一例

符号	名称
1	固定环用O形密封圈	o-Ring
2	固定环	Ploating Seat
3	回转环用密封圈（轴盘根）	Shaft Packing
4	回转环	Seal Ring
5	弹簧	Spring
6	紧定螺钉	Set Screw
7	弹簧座	Collar
8	防转销	Pin

关于机械密封使用的注意事项

为了充分发挥机械密封的性能，机械密封的安装、更换、保管应比填料密封做得更安全好。

一般注意事项如下：

1、安装

（1）泵轴

装动环密封圈的泵轴上的毛刺、缺陷等会损坏动环密封圈而成为漏泄的原因，所以一定要除去，轴的各段应倒角。

（2）润滑油的涂敷

安装时应在轴表面涂敷润滑油或水，使动环密封圈很好地滑动（最好是低粘度的润滑油）。

（3）安装尺寸

安装尺寸应按图纸进行安装（应特别注意安装长度L）。

（4）轴的振摆及垂直度

轴的振摆及垂直度不良会影响泄漏及寿命，所以应十分认真检查。

密封腔压盖的垫圈使用片状垫圈时，必须特别注意均匀压紧，以使垂直度不发生问题。

（5）除去尘埃

机械密封装在轴上时，为了不让摩擦付内进入尘埃，应注意摩擦部位的清洗和操作环境，如果灰尘落到摩擦面上时，就会引起漏泄及缩短寿命，因此一定要用纱布或柔软的布擦拭干净。

（6）回转方向

原则上从轴承侧看向右转时应使用右旋弹簧，向左旋转时应使用左旋弹簧，反方向旋转时往往会损坏弹簧，所以有反方向旋转的可能时，应跟密封制造商协商，同时应在图上表示出回转方向与弹簧旋向的关系。

静环

动环

弹簧座

弹簧（右旋）

叶轮侧

轴承侧

（右转）顺时针方向

静环

动环

弹簧座

弹簧（左旋）

叶轮侧

轴承侧

（左转）逆时针方向

2 运转

（1）泵启动前的注意事项

① 管路及贮液罐等里面有尘埃和水垢时应在泵启动前除去（杂质的含量在1%以内时的试验结果表明影响很小）。

② 避免干摩擦运转

空运转当然不用说，对于密封腔内压力为负压的泵，应采用急冷等，以便使摩擦付不在干摩擦状态下运转。

（2）运转中防止杂质的混入

运转中有害杂质有混入机械密封的危险时，应在机械密封的冲洗回路中设置过滤器。

（3）运转后的处理

一般的泵运转后不需要作特别的处理，但对货物油泵因油的种类或其它原因，在机械密封处会引起固化粘着现象，所以运转后最好用海水温水或是低压水蒸气洗涤。

3、防锈剂的浓度的控制

（1）机械密封的摩擦付的耐磨性因受防锈剂浓度的影响，所以必须严格控制其浓度。

（2）浓度必须经常保持均匀，当往系统内补充防锈剂时，应慢慢加入，以便保持所规定浓度。

（3）防锈剂有复杂的化学成份，防锈剂的种类虽与浓度无关，但影响摩擦付的耐磨性，因此要特别注意防锈蚀种类的选择，同时希望尽可能与机械密封制造商协商。

4、维修

（1）零件的更换

当修理泄漏的机械密封时，原则最好是全部更换，不得已需要重复使用时：

① 磨擦面应通过研磨抛光加工成镜面。

② 没有损伤、变形的密封圈，应清洗之后使用（不可使用有机溶剂）。

③ 金属零件一定要在充分洗净并确认没有异常情况之后使用。

（2）轴及密封腔的清洗

安装机械密封的部分应充分清洗，特别是轴表面要用砂布打磨光滑使机械密封的补偿动作不发生障碍。

5、备件及其保管

（1）因要完全终止泄漏几乎是不可能的，因此备件应经常保持完备，特别是密封圈和摩擦付材料容易损坏，保管时应注意。

（2）备件保管时，为了防止摩擦付的变形和橡胶密封圈的老化，应避免在高温潮湿的场所，并应以原包装存放。

6、机械密封的耐用期限

一般的机械密封的寿命以最低1年的使用时间为目标。但是违反使用单位与制造厂的相互确认的使用条件时，不在此限。

7、机械密封的购买

购买机械密封时必须与密封制造商联系下述的事项，最好使用下面的格式。

表4 船用机械密封合同式样

合同编号

签定年月日

船号

定货者名

造船所

交货场所

交货期

机械密封形式

（机械密封制造商记）

合同数量

摩擦付材料

（机械密封制造商记）

机械密封构造

依照日本船用工业会制定船用机械密封标准“（SMA131）”的规定）

用

途

泵名称

泵型式

型式编号

立式·卧式

轴或轴套外径

回转速度

rpm

回转方向

从轴承侧看 顺时针，反时针

有无反转

有、无、频度

特记事项

工

作

液

工作液、密封液

清水、海水，燃料油，货物油，其他（ ）

运转时温度

nor. ℃ max. ℃

特记事项

压

力

吸入压力

min.

MPa

(kgf/cm²)

nor.

MPa

(kgf/cm²)

max.

MPa

(kgf/cm²)

排除压力

min.

MPa

(kgf/cm²)

nor.

MPa

(kgf/cm²)

max.

MPa

(kgf/cm²)

密封腔内压力

min.

MPa

(kgf/cm²)

nor.

MPa

(kgf/cm²)

max.

MPa

(kgf/cm²)

水压实验压力

MPa(kgf/cm²)

特记事项

备注

机械密封的故障及其对策指南

机械密封如果发生故障，必须迅速地确定其原因并采取对策，故障的种类有下面几种，表中还列出了故障的原因和对策的例子。

故障现象		原因	对策
泵壳与密封腔端盖接合面的泄漏		O形环咬入或片形垫片破坏	更换O形环或片形垫圈。
从密封腔端盖表面泄漏		铸件有气孔	更换密封腔端盖
从轴处泄漏	动环O形密封圈和轴粘着	输送液中的砂、尘埃、水垢等在O形环周边粘着	放松密封腔端盖的螺栓时，密封端盖粘着几乎取不出来时，在轴和动环之间滴进油经2～3分钟后，上下移动粘落固着物，并仔细的清洗摩擦面后再安装好密封腔端盖。
	杂质进入摩擦面	装配中或运转中杂质进入	滑动面有伤痕，其划痕为1条时清洗彻底后使用，2条以上的划痕应更换新件。
	动环的陶瓷塗层起皮或剥落	陶瓷和基体材料间发生腐蚀而使陶瓷脱落	更换新件
	O形环有伤痕	当静环装入密封腔端盖和动环往轴上装时，若不是笔直放入而是倾斜放入，则O形环易出伤痕或划伤挤裂。	更换O形环，在密封腔端盖和轴的装配部位及O形的周边充分涂上油或润滑脂，笔直地一举装入。
	静环（石墨）破裂	静环装入密封腔端盖时，静环的防转槽和密封腔端盖上的防转销由于不对位而破裂。	使槽和销钉对齐，不要用东西打进去，而用两手的拇指压入。
	静环（石墨）破裂	当密封腔端盖装入轴或回转部件组装到泵体上时轴和静环相碰，受到冲击使静环相碰，立式泵是垂直的，密封腔端盖落下与动环相撞使静环破裂。	对于卧式泵，注意装配不使密封腔端盖受冲击，对于立式泵，在密封腔端盖和动环之间的轴上缠上布，即使密封腔端盖落下也不会直接受到冲击，密封腔端盖在泵体上固定之前再取掉布。
	静环（石墨）过早磨损	在摩擦面附近可能残留有空气，处于干摩擦，运转状态，由于冲洗管路或过滤器被杂质堵塞，冲洗液不能通过，处于干摩擦运转状态。	开启装在泵盖上的放空阀，待空气完全排出后再启动泵，打开过滤器清洗，更换冲洗管路。
		由于冲洗管路或过滤网有异物堵塞，冲洗水不能通过，而发生干摩擦。	取下过滤网进行清理，更换冲洗管路。
		防锈剂浓度高	改变静环和动环的组对。
		处理液温度高	同上
		密封腔内压力高	改为平衡型。
		泵的振动大	泵本身振动大时，参照泵的使用说明书做出处理，泵常常受到主机及电机的振动的影响，这时应给与加固以使尽量减少振动。
	其它	从轴端泄漏可能是机械密封泄漏或从轴或轴套O型环或垫片处的泄漏，这是因为当O形环往轴上套装时，O型环没有完全嵌入沟槽内导致O型环挤裂和咬伤	即使更换机械密封也有泄漏的情况。更换O形环。更换O形环时要特别注意装配中必须不要挤裂和咬伤。

船用机械密封标准编制说明

前言

本标准在制定的过程中，把着眼点放在使用条件的规格和使用上的简易化上，在机械密封技术快速进步提高的阶段（例如摩擦付材料），为了不妨碍技术的进步没有进行具体详细的规定。本标准随着机械密封的使用条件扩大及技术的发展，必须根据需要及时进行修订。

1 适用范围

安装机械密封的泵种类要考虑现有船用实际的状况而定。

船用机械密封从泵的种类及其使用条件来看，适用平衡型机械密封的例子很少，几乎都使用非平衡型，所以只对非平衡型进行了标准化。在适用范围以外的，需要使用平衡型或其它的机械密封的情况，可按下表的非平衡型机械密封及平衡型机械密封的特征作为选用的参考。

	非平衡型	平衡型
结构	简单	复杂
安装的难易程度	简单	复杂
空间大小	小	大
允许流体压力（密封腔内压力）和转速	低	高
价格	低	高

2.1 种类

机械密封的种类是以静环的形状进行分类的。有两个O形圈的，一个O形圈的及一个用英寸表示的O形圈3大种类。根据现在的使用情况来看，要统一起来还是有困难的。

3.1 O形圈（固定用）及动环密封圈（运动用）的材料

关于机械密封使用的静环密封圈及动环密封圈的材料的规格可以根据JIS B2401（O形圈）的内容，这些橡胶材料，从机械密封的性能上来讲，原则上分为用于静止和用于运动状态。静止用的大都使用腈类橡胶为主，相当于1种A或者更好的橡胶。运动用的以耐热性为重点进行了规定，以氟橡胶材料为主，相当于4种D，1种A及4种D的温度试验，分别使用120℃和175℃用作机械密封零件的适应温度，由于使用方法和流体等不同而有相应的变化，一般说来，下表中所示的温度是合适的。

种类

用途

1种A

4种D

作为静环密封圈固定用使用的情况

100℃

170℃

作为动环密封圈运动用使用的情况

80℃

150℃

关于耐腐蚀性，只要在本规定适用范围内，就可以放心使用。

静环密封圈及动环密封圈的材料如上所述是以JIS B 2401为依据的，但尺寸仅按

JIS B 2401就显得不太合适，因此不一定都按此次标准，当更换这些零件时必须使用机械密封制造厂制造的零件。

3.2摩擦付的材料

摩擦付的材料对密封性能影响最大，并且伴随着使用条件的提高而逐步完善，为了给进一步提高留下余地，本标准设作详细规定。

如果概述现状，摩擦付的材料一般有以下几种：有陶瓷的、超硬质合金或热锒碳化硅的，还有粘结和熔接的等。

相对应侧的材料主要是使用烧结石墨、还有烧结石墨浸渍各种树脂、浸渍金属以及其它物质，为了满足使用条件，应予以特别考虑。使用海水泵的情况下，会发生电化学腐蚀的情况，因此摩擦付的材料与泵的构成材料相接触的地方必须予以充分的注意。

另外，摩擦付的材料因其组对不同其性能也有差异。图6举出了主要的四种材料的组对情况即第1种~第4种。摩擦付的材料一边是用陶瓷的或者是用碳化硅的，这样即使与海水接触，也不容易发生电化学腐蚀的情况。而且还可以用在清水的情况下，所以是最普遍的。但是在液体中含有防锈剂和防锈剂等的固体成分的情况下，根据种类、浓度的区别对密封面的磨损有一定的影响，应充分注意。

图6是作为防锈剂使用的亚硝酸系溶剂（磷酸系），表3的温度范围和图1的压力以及转速范围的使用情况作为参考表示。

根据这些情况，清水中含有防锈剂的浓度在1000ppm以下的情况不需要特别的担心。1000ppm—3000ppm并有固体成分混入的情况下希望选用耐磨损的硬质石墨。3000ppm—5000ppm的情况下，光有硬质石墨已经不行，希望选用硬质合金或碳化硅。在超过5000ppm的情况下，必须针对具体情况具体分析。图中的石墨分A种、B种，它们一般是耐磨的，有普通等级和高硬度等级。

图6

黑色部分表示

一般适用的范围

防

锈

剂

浓

度

(×100ppm)

第

种

第

种

第

种

第

种

摩擦付材料组对

第1种：陶瓷塗层+石墨（A种）

第2种：超硬合金或碳化硅+石墨（A种）

第3种：陶瓷塗层或碳化硅+石墨（B种）

第4种：超硬合金或碳化硅+石墨（B种）

3.3一般结构件材料

船用机械密封用在处理清水、海水、油的各种泵中间，因为其共通使用情况较多，所以对耐腐性必须予以充分的考虑。

因此，其结构件材料一般使用耐腐蚀性不低于18Cr～Ni不锈钢的材料。在处理没有腐蚀性油的情况下，使用有耐腐蚀的泵是没有问题的。机械密封在保管的时候有时会生锈，在误将清水泵用在海水的情况下，会引起激烈的腐蚀现象，所以在使用时要十分注意。

4 机械密封安装部位的主要尺寸

关于轴及密封腔内径的尺寸是以JIS B 2405（机械密封通则）为基准，使用填料密封或决定使用机械密封。关于密封腔，只对其的最小深度进行了规定，但没有规定最大深度。允许误差加工精度要考虑泵的制造者的实际加工状况对机械密封的性能的影响。

5 轴方向窜动、振动及垂直度

图7

图8

轴方向窜动、振动及垂直度由经验上分析有最大允许值，关

于轴径在20～140mm的范围内，详见表2。以下面的测量方法作为例子，泵的轴承受到旋转的影响使用的时有以下的情况。

（1） 轴承的间隙在运转时受到的推力是一定的，并不是反复的

变化，在开始运转时是需要一定范围的。

（2） 轴对于密封腔的振动如图7所示，让固定在轴上的千分表

与轴接触，轴回转一周时千分表的读数的最大值与最小值

的差值。

（3） 轴和密封腔的垂直度如图8所示，让固定在轴上的千分表

尽量靠近密封腔内径处的端面，轴回转一周时千分表的读

的最大值与最小值的差值。

但是由于泵的构造等原因，也有难以测量的情况。

泵的轴承方式，有滚珠轴承和滑动轴承方式，关于轴的联轴器可使用刚性或挠性联轴器。在运转情况会沿轴向活动，是因为轴、轴承有间隙，如果进入了运动状态，轴可以自动调心稳定，轴承间隙值并不会因为轴的运动产生变化。根据以上理由，滑动轴承方式和刚性联轴器连接情况测量方法不在上述示例中。

6 使用原则

机械密封摩擦付通常必须用清水、海水、燃油、润滑油甚至是货物油进行润滑，须特别注意的是不要干摩擦。

图1及表3是根据这种条件规定的压力和转速的关系及温度的安全使用界限，超过这个界限的或者使用在易挥发、低沸点的液体的情况下，要与机械密封的制造商协商。

基于机械密封性能的提高和实际的使用状况，规定了由压力和转速所决定的使用界限以及温度界限，机械密封的寿命不仅取决于所受的压力，转速及温度，也受到液体中所含添加剂（例如防锈剂）的种类，浓度的影响，还受到冷却摩擦付的冲洗量的影响。

另外，做为工作时及停止时的允许的泄漏量，在机械密封的构造上少量的泄漏是难免的，船用泵的使用情况条件有一个相对的限定，机械密封通则（JIS B 2405）的1977年版中规定的3ml/h泄漏量是适用的，如图5在初期运转（约100小时）的情况下表示的泄漏量，但是随着摩擦付的磨合，泄漏量逐渐减少，以后随着使用时间增加，泄漏量会逐渐增大，直到变成连续滴下。

机械密封的检修，因连续滴下的原因更换零件应记在备考栏里，已连续滴下的情况发生的摩擦付不能期待再度磨合。

7 标记

机械密封的形式的表示是型号、摩擦付的组对的符号、以及制造商名称的简称，应在外包装箱上明确表示，关于简称的表示，各公司有自己的表示方法，没有统一规定。

发布时间：2023-05-20 02:05

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