海事油封專題：輪船與水下設備抗鹽霧腐蝕性能的關鍵

海洋環境以其高濕度、高鹽度、生物附著和極端水壓，被公認為對機械設備最具挑戰性的工況之一。對於輪船的推進系統、舵機，以及各類水下設備（如ROV、潛水泵）而言，水下設備油封的可靠性直接決定了設備的運行安全和經濟效益。普通的油封材料在海水中會迅速失效，因此，開發和選擇具備卓越抗鹽霧腐蝕性能和耐海水特性的海事油封，成為確保海洋資產長壽命的關鍵。本文將聚焦於海事油封的獨特選擇標準，深入探討如何通過專業油封製造的密封元件，應對海洋密封的極端挑戰。

海事油封面臨的獨特挑戰：鹽霧腐蝕與高壓水

海事油封所處的環境遠比一般產業機械零組件苛刻得多。這些挑戰對密封元件的材料和結構提出了極高的要求：

1. 鹽霧腐蝕與化學侵蝕

海洋大氣中高濃度的鹽分會加速金屬件的腐蝕，同時，鹹水會對標準工業橡膠製品造成化學侵蝕，導致材料硬化、龜裂或膨脹，嚴重影響油封的彈性與密封性能。因此，抗鹽霧腐蝕性能成為選擇標準的首要條件。

2. 水壓與動態負載

水下設備的油封需要承受巨大的靜態和動態水壓。這要求密封元件不僅要有良好的耐壓能力，還需抵抗輪船航行時軸的振動和衝擊負載，確保油封在複雜動態下的持續密封。

 

關鍵材料的選擇標準：耐海水與高階聚合物

要實現長效的耐海水與抗鹽霧腐蝕性能，海事油封必須採用特定等級的材料。這是區分海事油封與普通工業油封的核心：

1. FKM (氟橡膠) 的優勢

在海事油封中，高分子量的FKM（如Viton）因其優異的耐溫、耐油及化學相容性而廣泛應用。雖然FKM價格較高，但其對海水的抵抗性遠優於傳統的丁腈橡膠（NBR），在輪船關鍵部位的密封中，是專業製造的首選。

2. 專用複合橡膠製品與PTFE

對於大型輪船的艉軸管油封，常採用專門配方的橡膠製品以應對大尺寸和低轉速的工況。而在需要極致低摩擦和抗鹽霧腐蝕性能的控制系統中，PTFE油封則提供了卓越的耐海水解決方案。

 

輪船與推進系統的密封解決方案

輪船的推進系統是專業海事油封的關鍵應用領域，其密封失效的後果極為嚴重，可能導致環境污染：

1. 艉軸管密封：防止海水侵入

艉軸管油封是輪船最關鍵的動態密封件之一，它必須在推進軸與海水之間建立多級密封。這類油封通常為大尺寸、多唇口設計，且要求具備極佳的耐海水性，是體現專業製造水準的密封元件。

2. 舵機與穩定鰭密封

舵機和穩定鰭的油封需承受較小的運動速度但較大的衝擊負載。這裡的選擇標準側重於橡膠製品的抗擠壓變形能力與對液壓油的耐油性。

 

水下設備專用油封：從深度到耐壓的考量

水下設備的油封必須考慮到水深帶來的巨大壓力，這要求結構必須具備極致的耐壓能力：

1. 高耐壓設計：
   對於ROV、深水泵的油封，不僅要求耐海水，還必須是耐壓結構。通常會採用徑向力較大的彈簧加載油封，或使用堆疊式的U型迫緊組合，以確保在數百米水深下的密封完整性。
2. 雙向密封與排除雜質：
   水下設備的油封必須能有效阻擋海水和泥沙，防止其進入精密軸承腔體，其設計要求雙重密封功能。

確保輪船與水下設備的穩定運行，始於對海事油封材質與結構的嚴格把關。選擇具備卓越抗鹽霧腐蝕性能和專業製造背景的密封元件供應商，是海洋工程成功的基礎。

海事油封應用常見問題 Q&A

Q1：海事油封和一般工業油封在材質上有哪些關鍵差異？

A：海事油封的關鍵差異在於要求卓越的耐海水與抗鹽霧腐蝕性能。一般工業油封常用的NBR材料無法抵抗鹹水的侵蝕，而海事油封則必須升級採用高品質的FKM、HNBR或專門的複合橡膠製品，以保證在輪船和水下設備上的持久密封。

Q2：水下設備的油封，如何同時解決高壓和密封的問題？

A：水下設備專用油封通常採用特殊的耐壓結構。這可能包括使用多層唇口設計、使用高硬度PTFE或聚氨酯等材料，或採用壓力平衡機械軸封。核心選擇標準是確保在深水壓力下，油封不會被擠出間隙或變形失效。

Q3：除了油封材質，在輪船密封系統中還需要考慮哪些因素來抵抗腐蝕？

A：除了油封本身具備抗鹽霧腐蝕性能外，還必須考慮油封座和軸的材質。通常採用不鏽鋼或耐腐蝕的青銅合金。此外，許多大型輪船艉軸管密封系統還會在密封腔內使用環保油液，以減少對海洋的污染，並進一步保護密封元件。