密封材质羰化腐蚀机理研究及定型开发项目立项书

金川集团有限公司技术开发项目立项书 项目名称：密封材质羰化腐蚀机理研究及定型 申请单位：金川集团公司精炼厂通讯地址：甘肃省金昌市金川公司邮政编码：737104联 系 人：李朝平电 话请时间：2008年10月28日 一、立项的目的意义及必要性在500t/a羰基镍生产线生产运行过程中，针对羰基镍介质的静密封问题已经得到了解决，但应用于羰基镍介质的动密封元件仍不能满足工艺需要，原因在于没有找到适合于羰基镍介质的密封材质。而即将投产的10kt/a羰基镍生产线中，无论是压缩机等关键设备还是机械密封等大量使用的普通设备，其密封元件必须能在羰基镍环境下长寿命工作。如果密封件性能不达标，不仅影响生产的正常进行，造成经济损失，更由于羰基镍的剧毒性，密封失效直接威胁着操作人员的健康和安全。2007年，公司和兰州大学合作开展了密封材质羰化腐蚀分析研究技术开发项目，通过该项目的实施，对羰基镍的腐蚀机理有了初步认识，同时兰州大学从试验过的材质中择优推荐了部分可能适用于羰基镍介质的动密封材质。由于高等院校研究侧重于理论、专业分析仪器配置不齐全，目前针对羰基镍介质的动密封材质问题仍然没有解决，因此需要在前期密封材质选型的基础上进一步开展系统研究，寻找合适的材质，提高其性能，延长其使用寿命。二、技术开发的内容及方法1. 实施方式本项目需要与专业研究机构合作开展。中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所设有密封技术推广与应用中心，长期为运载火箭等高端装备设计制造密封产品，具有较强的技术实力，因此推荐航天十一所参与实施。2. 项目的关键技术由于羰基镍、羰基铁和CO均为剧毒，要求在整个生产过程中各动、静密封部位不允许泄漏。目前使用的密封产品密封形式以静密封为主，且在高温、高压的工况条件下寿命很短，不能满足长周期连续生产的需要。该项目的关键技术是找出密封失效机理，从而研制满足要求的密封材料。3. 技术开发的主要内容3.1密封失效机理理论研究：理论研究密封失效的宏观、微观现象；3.2试验研究：选择材料进行试验，验证理论研究；3.3材料研究：综合理论及试验研究结果，进行针对性的专用材料改性试验及研究；3.4材料定型：在理论及试验研究的基础上，推荐满足现场工况条件的密封材质。4. 技术途径根据使用要求，制定了如下的技术途径及方案，研制流程见图1。2图1 研制流程图4.1状态明确：全面掌握密封件工作环境及状态，为失效机理分析提供依据。包括：羰基物反应机理、密封件工作情况，必要时进行物质分析或环境分析。4.2密封失效机理理论研究：综合密封件的工作环境和物质的结构（如原子官能团、支链、双键、端基等），对可能造成密封件失效的各种因素（如放热或吸热、官能团置换、键能破坏重组等）进行失效理论分析，初步假设形成密封件的失效原因。4.3试验研究：根据理论分析，选择材料压制试片、产品进行试验，观察外观并进行性能测试试验，对材料分子结构等进行微观研究，验证假设失效原因或找出失效原因。4.4材料研究：根据前面的研究，进行材料研究及试验，同时根据失效机理进行可行性的复合材料或复合密封形式的研究及试验，对比各种材料耐羰基物的性能优劣。4.5得出结论：综合试验研究结果，推荐合适材料进行应用试验，考核材料及试验产品性能，为生产密封产品奠定基础。三、技术指标要求和预期效果找到满足工况要求的密封材质，研制出密封产品，使密封产品的失效周期达到1年以上。四、技术开发计划进度技术开发形式：与中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所合作进行技术开发期限：2008年01月2009年11月进度安排：工作内容考核指标进度节点理论分析密封失效机理：反应釜工作状态明晰查阅资料并进行调研分析报告20090130选择橡胶材料进行密封失效机理试验研究：材料选择试片生产反应釜试验现象分析、性能测试（宏观、微观）研究报告20090531密封材料研究 配方研制：炼胶、工艺摸索、性能测试等 复合材料或复合密封结构的工艺和性能测试等 应用试验：应用反应釜条件、性能测试等实物、研制报告20090831产品试验件生产及试验实物20091015项目评审研制总结报告20091115实验地点：西安及金昌五、技术开发经费预算本课题总经费为157万元。经费明细如下：1 原材料和半成品的试制费：50万元2 技术图书资料费：2万元3 研究设备折旧：15万元4 设备调整费：10万元5 新产品试制费：50万元6 有关的其它费用：10万元7 委托其他单位进行科研试制的费用：20万元六项目组成员成员姓 名性别年龄职称/职务总负责人王少鹏男3