一、国内外机械密封行业发展历程回顾

    机械密封最早于1885 年在英国以专利形式出现，20世纪初开始应用于实践。简单的端面机械密封解决了机器制造业中转轴密封问题，同惯用的填料密封相比，无论在功能上还是构成原理上，机械密封都有着明显的先进性。但由于当时缺乏合适的材料和加工机床，尽管这种密封结构有很多优点，其效用并未完全发挥，机械密封的应用还不多。直到20世纪20年代，随着新工艺和新材料的出现，机械密封的使用可靠性和寿命得以提高，加上制造费用的降低，机械密封才逐步在许多冷冻装置上得到较多的使用。20世纪30年代后，机械密封开始用于内燃机水泵的轴封。

    第二次世界大战之后，机械密封在美国得到了迅速普及。随着石油化学工业的发展，石墨、陶瓷、硬质合金等材料在机械密封动静环制造中的应用以及加工技术中表面粗糙度控制水平的提高，PV值达到了15MPa•m/s。20世纪50年代机械密封结构出现了平衡型机械密封和中间环密封，PV值达到了30MPa•m/s，1959 年达到了80MPa•m/s。20世纪60年代年由于原子能工业的要求，机械密封结构出现了流体动压密封和流体静压密封，PV值迅速提高到167MPa•m/s。20世纪70年代年由于宇航和核电方面的特殊要求，机械密封结构出现了多级密封，在材料上出现了碳化硅和优质的不同浸渍材料的碳石墨，PV值达到了360MPa•m/s。1977 年由于核电等特殊需要采用螺旋-机械密封组合的密封、改进的中间浮动环密封等、浮环-机械密封组合密封等，PV值达到了500MPa•m/s。

    20世纪80年代随着人们环境保护意识的提高，研制出了“零泄漏”机械密封。在流体动压密封原理的基础上，开发出了热流体动力楔机械密封和上游泵送机械密封。在保证密封性能的同时，为了获得较长的使用寿命，利用自动控制理论，人们开发出可控机械密封。20世纪90年代，PV值达到了5,700MPa•m/s。20世纪90年代后，干摩擦、高低温、高压、高PV值、极端工况下使用机械密封的越来越多。机械密封技术出现了端面的改形、改性技术，如用激光等在密封端面刻槽、打孔方法，力求在摩擦副之间形成稳定的气膜、液膜；用金刚石、类金刚石、高分子材料在摩擦副上形成涂层，解决机械密封摩擦副端面磨损问题，延长设备维修周期。与此同时，机械密封行业先后颁布了与设计、制造、使用等相关的标准和要求。1994年美国国家石油协会颁布了API682标准，该标准对机械密封的选型、设计、选材、试验、制造、安装、泄漏进行了规范，对整个机械密封行业的发展起到了重大促进作用。

    我国机械密封行业发展情况

    我国机械密封起步于20世纪60年代。1963年第一机械工业部通用机械研究所开始研究硫化氢压缩机机械密封，1964年该所对离心压缩机用机械密封进行了攻关研究，将引进设备上的机械密封国产化。1965年沈阳水泵厂等单位试制泵用机械密封。1966年我国第一家机械密封专业生产厂天津机械密封件厂开始生产机械密封。
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    970年机械工业部、石油部、化学工业部所属科研、生产、使用单位组成联合设计组，参考国外先进结构，联合设计了“系列泵用机械密封”。1975年机械工业部批准颁布了“泵用机械密封标准”。1978年化学工业部批准颁布了“釜用机械密封标准”。20世纪70年代后期，中国通用机械研究院有限公司（原合肥通用机械研究所）、沈阳鼓风机厂联合开发成功离心压缩机用浮环系列密封，兰州炼油厂也研制成功金属波纹管系列机械密封。针对中国机械密封技术的发展，机械工业部开始部署机械密封定点生产企业。

    20世纪80年代，我国通过攻关、消化引进技术，使机械密封在品种、材料、技术参数等方面都有较大提高。1993年国家颁布了国标“GB/T14211-1993 机械密封试验方法”，1999年国家机械工业局修订了“机械密封技术条件”和“机械密封分类方法”，为机械密封产品接近国外先进水平提供了保证。到20世纪90年代末，我国中型系列泵用机械密封在设计上已基本赶上国外同类产品水平。

二、全球机械密封行业竞争格局和市场化程度

    全球机械密封行业经过一百多年的发展现已高度集中，在高端产品领域主要被约翰克兰、伊格尔•博格曼和福斯等行业巨头所垄断并形成了稳定的专业化分工。这些企业在各自的细分市场领域组织专业化生产，形成垄断优势，如约翰克兰在石油化工领域、伊格尔•博格曼在核电领域分别处于领先地位。随着我国经济高速、持续、稳定的发展，跨国企业纷纷进入中国市场，凭借研发、技术、制造优势，在高端产品市场占据主要份额。

    中国机械密封行业经过多年的技术积累和发展，普通机械密封领域的技术及产品日趋成熟，大部分应用领域已能替代进口产品，性能接近国外产品，但高端产品还处于依赖进口的被动局面。仅有少数具备一定研发设计、生产和服务能力，他们发挥本土优势和服务优势，在高端市场同国外企业竞争。在产品附加值低、技术含量不高的低端产品市场中的众多企业竞争激烈，其利润率较低。未来行业竞争将从主要以产品价格竞争逐渐进入产品研发、关键工艺技术、产品质量和服务质量等多方面的综合竞争，行业龙头企业的市场份额将进一步提高。