الأسباب المحتملة لتسرب الأختام الميكانيكية والحلول

في تطبيق

1. التسرب الدوري 

(1) الحركة المحورية لدوار المضخة كبيرة، والتداخل بين الختم المساعد والعمود كبير، ولا يمكن للحلقة الدوارة أن تتحرك بمرونة على العمود. بعد قلب المضخة وتآكل الحلقات الدوارة والثابتة، لا يمكن تعويض الإزاحة.  

الحل: عند تجميع الختم الميكانيكي، يجب أن تكون الحركة المحورية للعمود أقل من 0.1 مم، ويجب أن يكون التداخل بين الختم المساعد والعمود معتدلاً. مع ضمان الختم الشعاعي، يمكن تحريك الحلقة الدوارة بمرونة على العمود بعد التجميع. (اضغط على الحلقة الدوارة إلى الزنبرك ويمكنها الارتداد بحرية).   

(2) يؤدي التشحيم غير الكافي لسطح الختم إلى احتكاك جاف أو خشونة على سطح نهاية الختم.  

حل: 

أ) 

ب) مضخة الصرف الصحي الغاطسة: يجب أن يكون ارتفاع سطح زيت التشحيم في غرفة الزيت أعلى من سطح الختم للحلقات الديناميكية والثابتة. 

(3) يهتز الدوار بشكل دوري. والسبب هو أنه قد يحدث اختلال في محاذاة الجزء الثابت والطرفين العلوي والسفلي أو اختلال التوازن بين المكره والعمود الرئيسي أو التجويف أو تلف المحمل (التآكل). سيؤدي هذا الوضع إلى تقصير عمر الختم ويسبب التسرب.  

الحل: يمكن تصحيح المشكلة المذكورة أعلاه وفقًا لمعايير الصيانة. 

2. التسرب بسبب الضغط 

(1) تسرب الختم الميكانيكي الناجم عن الضغط العالي وموجات الضغط. عندما يكون الضغط النوعي الزنبركي وتصميم الضغط النوعي الإجمالي كبيرًا جدًا ويتجاوز الضغط في تجويف الختم 3 ميجا باسكال، فإن الضغط النوعي لوجه نهاية الختم سيكون كبيرًا جدًا، وسيكون من الصعب تشكيل الفيلم السائل، وسيتم تآكل وجه نهاية الختم بشدة. ، يزداد توليد الحرارة، مما يسبب تشوهًا حراريًا لسطح الختم.    

الحل: عند تجميع الختم الميكانيكي، يجب أن يتم ضغط الزنبرك وفقًا للوائح، ولا يُسمح بأن يكون كبيرًا جدًا أو صغيرًا جدًا. ينبغي اتخاذ التدابير اللازمة للختم الميكانيكي تحت ظروف الضغط العالي. من أجل جعل قوة الوجه النهائية معقولة وتقليل التشوه، يمكن استخدام المواد ذات قوة الضغط العالية مثل الكربيد الأسمنتي والسيراميك، وينبغي تعزيز تدابير التبريد والتشحيم، ويمكن اختيار طرق نقل القيادة مثل المفاتيح والمسامير. 

(2) تسرب الختم الميكانيكي الناجم عن عملية الفراغ. أثناء بدء تشغيل المضخة وإيقافها، بسبب انسداد مدخل المضخة والغاز الموجود في الوسط الذي يتم ضخه، قد يتسبب ذلك في ضغط سلبي في التجويف المغلق. إذا كان هناك ضغط سلبي في التجويف المغلق، فسوف يحدث احتكاك جاف على سطح نهاية الختم، مما سيؤدي أيضًا إلى تسرب الهواء (الماء) في الختم الميكانيكي المدمج. الفرق بين ختم الفراغ وختم الضغط الإيجابي هو الفرق في اتجاه كائن الختم، كما أن الختم الميكانيكي له أيضًا قابلية التكيف في اتجاه واحد.  

الحل: اعتماد ختم ميكانيكي مزدوج الوجه، مما يساعد على تحسين ظروف التشحيم وتحسين أداء الختم. (لاحظ أن مضخة الملاط الأفقية بشكل عام لا تواجه هذه المشكلة بعد توصيل مدخل المضخة)

3. تسرب الختم الميكانيكي الناجم عن مشاكل أخرى 

لا تزال هناك أماكن غير معقولة في تصميم واختيار وتركيب الأختام الميكانيكية. 

(1) يجب أن يتم ضغط الزنبرك وفقًا للوائح. لا يُسمح بالحجم الزائد أو الصغير جدًا. الخطأ هو ± 2 مم. سيؤدي الضغط المفرط إلى زيادة الضغط النوعي للوجه النهائي، وسوف تتسبب حرارة الاحتكاك المفرطة في تشوه حراري لسطح الختم وتسريع تآكل الوجه النهائي. إذا كان الضغط صغيرًا جدًا، وإذا كان الضغط المحدد لأوجه نهاية الحلقة الثابتة والديناميكية غير كافٍ، فلا يمكن إجراء الختم.    

(2) يجب شطب وتشذيب السطح النهائي للعمود (أو الغلاف) حيث يتم تثبيت حلقة ختم الحلقة المتحركة والسطح النهائي لغدة الختم (أو الهيكل) حيث يتم تثبيت حلقة ختم الحلقة الثابتة لتجنب تلف حلقات ختم الحلقة المتحركة والثابتة أثناء التجميع.  

4. التسرب الناجم عن الوسط 

(1) بعد تفكيك معظم الأختام الميكانيكية تحت ظروف التآكل أو درجات الحرارة المرتفعة، تكون الأختام المساعدة للحلقة الثابتة والحلقة المتحركة غير مرنة، وقد تعفن بعضها، مما يتسبب في تسرب كمية كبيرة من الختم الميكانيكي وحتى ظاهرة طحن العمود. نظرًا للتأثير التآكل لدرجات الحرارة المرتفعة والحمض الضعيف والقلويات الضعيفة في مياه الصرف الصحي على الحلقة الثابتة والختم المطاطي المساعد للحلقة المتحركة، فإن التسرب الميكانيكي كبير جدًا. مادة حلقة الختم المطاطية المتحركة والثابتة هي النتريل -40، وهي غير مقاومة لدرجة الحرارة العالية. إنها ليست مقاومة للأحماض والقلويات، ومن السهل أن تتآكل عندما تكون مياه الصرف الصحي حمضية وقلوية.    

الحل: بالنسبة للوسائط المسببة للتآكل، يجب أن تكون الأجزاء المطاطية من مطاط الفلور المقاوم لدرجات الحرارة المرتفعة والأحماض الضعيفة والقلويات الضعيفة. 

(2) تسرب الختم الميكانيكي الناجم عن الجسيمات الصلبة والشوائب. إذا دخلت الجسيمات الصلبة إلى الوجه النهائي للختم، فسوف تخدش أو تسرع من تآكل الوجه النهائي. معدل تراكم الحجم والزيت على سطح العمود (الكم) يتجاوز معدل تآكل زوج الاحتكاك. نتيجة لذلك، لا يمكن للحلقة المتحركة تعويض إزاحة التآكل، ويكون عمر التشغيل لزوج الاحتكاك الصعب أطول من زوج الاحتكاك الصعب الجرافيت، لأن الجزيئات الصلبة ستكون مدمجة في سطح الختم لحلقة الختم الجرافيت.  

الحل: يجب اختيار الختم الميكانيكي لكربيد التنغستن لزوج احتكاك كربيد التنغستن في الموضع الذي يسهل دخول الجزيئات الصلبة إليه. … 

ما سبق يلخص الأسباب الشائعة لتسرب الأختام الميكانيكية. الختم الميكانيكي نفسه هو نوع من المكونات عالية الدقة ذات المتطلبات العالية، ولها متطلبات عالية فيما يتعلق بالتصميم والتصنيع وجودة التجميع. عند استخدام الأختام الميكانيكية، يجب تحليل عوامل مختلفة لاستخدام الأختام الميكانيكية، بحيث تكون الأختام الميكانيكية مناسبة للمتطلبات الفنية والمتطلبات المتوسطة للمضخات المختلفة ولها ظروف تشحيم كافية، وذلك لضمان التشغيل الموثوق به على المدى الطويل للأختام.