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優質產品，是走向世界的橋梁
深海采礦用碴漿泵的耐高壓密封結構創新
發布時間：
2025-07-17
隨著海洋資源開發向深水區推進，碴漿泵在3000米以深作業時承受著超過30MPa的靜水壓力。常規機械密封在高壓工況下易出現介質泄漏、摩擦副異常磨損等問題。針對這一技術瓶頸，科研機構與企業聯合開發了多級組合式壓力平衡密封系統。該結構采用雙向補償設計，通過液壓平衡腔抵消軸向壓力差，使端面比壓穩定在合理區間。 材料選擇方面，碳化硅與金剛石復合涂層展現出性能。實驗數據顯示，該材料組合在模擬6000米深海環境的壓力艙測試中，摩擦系數保持在0.08以下，且無硬質顆粒嵌入現象。密封環采用波形彈簧預緊結構，補償了深海溫度變化導致的尺寸波動，使動態密封間隙控制在20微米以內。 工程應用案例表明，改進型密封結構在西南太平洋某多金屬結核采集項目中連續運行8000小時未發生故障。系統集成壓力傳感器與溫度監測模塊，實時反饋密封腔狀態，當檢測到異常振動時自動調節平衡閥開度。相較于早期產品，新結構的維護周期延長約
隨著海洋資源開發向深水區推進，碴漿泵在3000米以深作業時承受著超過30MPa的靜水壓力。常規機械密封在高壓工況下易出現介質泄漏、摩擦副異常磨損等問題。針對這一技術瓶頸，科研機構與企業聯合開發了多級組合式壓力平衡密封系統。該結構采用雙向補償設計，通過液壓平衡腔抵消軸向壓力差，使端面比壓穩定在合理區間。
材料選擇方面，碳化硅與金剛石復合涂層展現出性能。實驗數據顯示，該材料組合在模擬6000米深海環境的壓力艙測試中，摩擦系數保持在0.08以下，且無硬質顆粒嵌入現象。密封環采用波形彈簧預緊結構，補償了深海溫度變化導致的尺寸波動，使動態密封間隙控制在20微米以內。
工程應用案例表明，改進型密封結構在西南太平洋某多金屬結核采集項目中連續運行8000小時未發生故障。系統集成壓力傳感器與溫度監測模塊，實時反饋密封腔狀態，當檢測到異常振動時自動調節平衡閥開度。相較于早期產品，新結構的維護周期延長約40%，停機檢修時間縮短60%。
深海環境對密封可靠性提出特殊要求。研發團隊通過有限元分析優化了密封副的受力分布，避免局部應力集中。同時采用惰性氣體吹掃技術，防止礦物顆粒在密封面堆積。這些改進使得碴漿泵在輸送含40%固體顆粒的礦漿時，仍能保持穩定運行。當前該技術已通過DNV-GL深水設備認證，為商業化應用提供了技術保障。
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