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(品牌引领 文化赋能·国机品牌故事)

“关键小件”支撑“大国重器”

——“国机密封”密封圈里的强国力量

   期次:第494期      

编者按:品牌是高质量发展的重要象征。习近平总书记高度重视品牌建设,强调“推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变”。国机集团积极践行“三个转变”重要指示,厚植中国式现代化的文化根基,努力建设拥有卓著品牌的世界一流专业领军示范企业集群,一批知名度高、影响力强的国机品牌驰名海内外。本期刊发的是集团下属企业国机智能的品牌故事。

▲密封产品台架测试


▲密封研发团队


▲密封产品


▲全球最大打桩船油缸下线

当全球最大打桩船主油缸在江苏常州成功下线,“国机密封”再次迎来行业关注。这一“国之重器”油缸的关键密封部位,采用了国机智能广州国机密封科技有限公司(以下简称“国机密封”)自主研制的新型密封材料,成功打破进口依赖、填补国内空白,为高端装备关键零部件自主可控写下生动注脚。

小密封大乾坤:破解“卡脖子”的大国装备之需

密封件看似不起眼,实则是保障装备安全稳定运行的“关键屏障”,尤其对大型工程装备而言,其作用不可或缺。此次国产密封圈首次在大型打桩船油缸上的成功应用,正是国机密封多年技术积淀的成果。

大型打桩船是海洋工程基础施工的必备装备,油缸作为其“动力心脏”,在海洋复杂环境中作业时,需长时间处于高温高压工况下运行,易导致密封圈损坏。一旦密封失效,油缸推力会随之减小,导致动作无法保持精准,进而影响施工安全与作业效率。

事实上,密封件的应用场景远不止于此,它广泛应用于清洁能源重型装备、石油石化、工程机械、航空航天等领域,是众多行业的关键基础元件,其性能直接关系装备安全。不同行业的极端应用场景,对密封件性能提出了近乎严苛的要求:深海钻井平台密封面临万米水压的严峻挑战,核电站主泵轴密封需满足零泄漏与长寿命的双重要求,航空发动机密封要承受极端的高温高压环境,盾构机主轴承密封则需抵御岩石钻探过程中强烈的振动与冲击载荷……这些极端场景要求密封件既要承受超高压、超高温、超低温的极端环境,又要具备强抗腐蚀、强抗磨损能力,也要保证长期振动冲击下的稳定性,还要满足超长服役寿命要求,这对密封件的材料、设计和制造工艺都带来了巨大挑战。

长期以来,我国在高端密封件领域“受制于人”。“此前,我国大型打桩船主油缸设计制造水平与世界领先企业存在差距,核心密封件、耐腐蚀材料等完全依赖进口。”国机密封工程师回忆道。

进口密封系统不仅价格高昂,单套产品价格动辄数倍于国产产品,交货期更是漫长,有时甚至长达一年以上,还存在技术服务受限等问题——出现故障需跨国协调解决。一旦出现问题,项目进度将深陷被动泥潭。这种“不可控性”严重制约大国装备的自主可控和效能提升,更直接影响到产业链供应链的安全。在此背景下,攻克密封领域的“卡脖子”难题,推进科技自立自强,成为行业发展的迫切需求。

作为专业化密封产业平台,国机密封始终面向国家重大产业需求,以攻克技术难关为己任,致力于密封产品的研究开发、设计、生产和服务,为客户提供高性能的密封件及先进的密封技术。

集众智攻难关:把关键核心技术掌握在自己手中

国产高端密封材料与制造工艺落后,核心技术单点突破难、系统集成弱,自主可控之路布满荆棘。国机密封以“啃硬骨头”的决心,聚焦关键核心技术和零部件薄弱环节,全面打响关键核心技术攻坚战。

2025年年初,2024年度央企十大国之重器公布,由国机密封提供自主研制配套密封件的全球最大26兆瓦级海上风力发电机组成功入选,这一成果标志着我国风电密封技术已达到世界领先水平。尽管风电密封仅是众多应用领域中的一个细分方向,但作为典型代表,其技术突破具有里程碑意义。

这一突破绝非偶然。从技术空白到自主创新,国机密封一路开展基础研究和应用研究,推动原始创新与集成创新协同发展。国机密封坚持需求导向,以追求产品整体综合性能最优为目标,先后承接多项国家级、省部级重大科研项目,全力破解高端橡塑密封件寿命短、可靠性差、依赖进口的难题。依托密封件攻关协同体等载体,国机密封强化重大科技任务与科研力量对接,与中央企业科研院所、高校等创新主体联合攻关,与产业链上下游紧密合作,推进密封技术与主机同步设计、同步验证、同步应用。

一系列高端橡塑密封研发项目与工程应用项目相继推进:实验室里,设计骨干秉承正向设计思维,精心绘制唇形密封圈的设计图,材料工程师反复调试氯醚橡胶材料及聚合物填充PTFE材料的配比;台架测试台上,某款密封产品历经多工况、多批次且超一年的实验验证,获得客户认可;项目推进会上,各方技术带头人围绕实施方案和攻关过程中的技术难题深入研讨,确保攻关产品与应用需求匹配……

一系列关键技术相继取得突破:成功攻克高性能液压往复密封设计制造关键技术、高转矩密度长寿命大型风电齿轮传动系统关键技术、超大批量密封件制造质量一致性控制技术、耐腐蚀耐酸碱密封材料开发等关键技术,部分成果填补国内空白,相关性能指标显著优于进口原装件,整体技术达到国际领先水平。

技术突破转化为实打实的应用成果。在风电等清洁能源领域,国机密封先后研制出国产首台18兆瓦、20兆瓦、26兆瓦等大规格风电密封产品,并实现批量供货和应用,为风电行业的发展和“双碳”目标的实现提供了有力支持。“我们的风电密封件已累计应用在8万余台风力发电机组中,最长运行时间超过10年。”国机密封的技术工程师满怀自信地介绍道。

此外,国机密封还为三峡70万千瓦水轮机组、鞍钢5.5米宽厚板轧机、中国二重8万吨模锻压机、铁建重工15米直径盾构机、中海油海上系列钻采平台、中交二航局150米打桩船等大国重器提供密封技术支撑,筑牢国之重器安全运行的基石,走出一条高水平科技自立自强的发展道路。

勇攀登结硕果:推动密封技术向密封系统全面跃升

随着技术的不断进步与应用场景的日趋复杂,国机密封深刻认识到,单一密封件已难以满足高端装备对整体密封性能的严苛要求。为此,国机密封以正向设计思维为导向,构建起涵盖基础材料、结构设计、工艺突破的完整研发体系;同时,坚持科学研究定制化、供需对接精准化,以系统思维提出整体解决方案,加速推进成果转化,在部分前沿领域进入并跑乃至领跑阶段。

在此过程中,国机密封前瞻性提出“免维护密封系统”理念,成功实现设备全生命周期“零维护”,赢得国内顶尖整机厂商的高度认可并开启联合开发模式。目前,国机密封已形成“在用、推广、储备”相结合的产品发展策略。

为全面保障产品性能与质量、匹配规模化市场需求,国机密封每年开展上千次验证试验,以把控产品可靠性;现已构建起覆盖0.5毫米至13米的全规格产品体系,年产能突破50亿件。这些产品不仅满足了风电、水电、石油钻采、重型机械等传统领域的需求,更在氢能、新能源汽车等新兴市场实现关键技术突破。一系列突破性成果积极服务国民经济主战场,生动诠释了产业链韧性和活力。

2025年5月,国机密封迎来重要时刻——通过PRI(质量评审协会)认证,获颁NADCAP(国家航空航天和国防合同方授信项目)弹性密封特殊产品和工艺认证证书,成为目前中国唯一进入QML(合格制造商清单)的弹性密封企业。“我们的产品及工艺满足波音、空客、商飞等航空航天工业在特种工艺项目上的强制要求。这是我们从单一密封件供应商向密封系统解决方案引领者迈进的一大步!”国机密封技术带头人表示。

持续的技术迭代与质量深耕,最终结出丰硕成果。科技创新方面,先后获得科技进步奖等省部级荣誉,4项产品获评“广东省名优高新技术产品”称号,获评国家级专精特新“小巨人”;质量管理方面,斩获中央企业QC小组成果发表赛一等奖,在第49届国际质量管理小组会议(ICQCC)摘得金奖,彰显了在密封领域的综合竞争力。

从全球最大打桩船的厘米级精准施工,到全球最大海上风电机组的稳定运行,再到航空装备的可靠密封保障,国机密封的“关键小件”正在多个大国重器中发挥“核心支撑”作用。面向新型工业化建设新征程,国机密封将持续强化“产学研用”协同创新体系,持续推进密封技术迭代升级,以更多突破性成果服务国家所需,切实履行“支撑大国重器、锻造强国基石”的时代使命。

(阮静/文)

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