الختم الميكانيكي عبارة عن جهاز لمنع تسرب السوائل ، والذي يتكون من زوج واحد على الأقل من الوجوه الطرفية متعامدة مع محور الدوران تحت تأثير ضغط السوائل ، والقوة المرنة (أو القوة المغناطيسية) لآلية التعويض وتعاون الختم الإضافي للحفاظ على الالتصاق والانزلاق نسبيًا.

الأعطال الشائعة الرئيسية للأختام الميكانيكية 2

يتكون هيكل الختم الميكانيكي بشكل أساسي من العناصر التالية ،

1. الحلقة الثابتة (الحلقة الثابتة)

2. حلقة دوارة (حلقة متحركة)

3. عنصر مرن

4. مقعد الربيع

5. ضبط المسمار

6. حلقة الختم المساعدة الدوارة

7. حلقة الختم المساعدة الثابتة

يتم تثبيت الدبوس المضاد للدوران على الغدة لمنع الحلقة الثابتة من الدوران.

يتميز الختم الميكانيكي بمزايا أداء الختم الموثوق به ، والتسرب الصغير ، وعمر الخدمة الطويل ، وفقدان أقل للطاقة ، ونطاق تطبيق واسع. يستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات التقنية ، لا سيما في ظروف العمل ذات السرعة العالية ، فرق الضغط العالي ووسائط المعالجة باهظة الثمن ، السامة والتآكل للغاية. في الوقت نفسه ، يعد الختم الميكانيكي أحد أضعف حلقات الجهاز.

من أجل إطالة عمر الخدمة ، بالإضافة إلى اختيار مادة زوج الاحتكاك المناسب والضغط المحدد لوجه الطرف الأيمن ، يمكن أن يلعب التركيب والصيانة الصحيحان أيضًا دورًا مهمًا.

في هذا البحث ، من خلال ممارسة الصيانة اليومية ، يتم تحليل الأسباب الرئيسية لفشل مانع التسرب الميكانيكي والتسرب. 

تسبب في تحليل عطل مانع التسرب الميكانيكي والتسرب

هناك أنواع ونماذج مختلفة لموانع التسرب الميكانيكية المستخدمة في المعدات الكيميائية ، ولكن هناك خمس نقاط تسرب رئيسية:

① الختم بين جلبة العمود والعمود ؛

② الختم بين الحلقة المتحركة وأكمام العمود ؛

③ الختم بين الحلقات الديناميكية والثابتة ؛

④ الختم بين الحلقة الثابتة والمقعد الدائري الثابت ؛

⑤ أغلق الختم بين الغطاء النهائي وجسم المضخة.

أسباب الخلل الشائعة الرئيسية للأختام الميكانيكية 3

تسرب الختم الميكانيكي الناجم عن تآكل الوجه النهائي للحلقة الديناميكية والثابتة

بغض النظر عن نوع الختم الميكانيكي ، فإن السمة الرئيسية هي أن وجه الختم يكون عموديًا على المحور الدوار ، أي أن الختم المحوري الذي يسهل تسريبه يتم تغييره إلى الختم النهائي الذي ليس من السهل تسريبه. لذلك ، فإن الشكل الرئيسي لفشل الختم الميكانيكي هو فشل التآكل بين الحلقات الثابتة والديناميكية. يتم ضغط أزواج الاحتكاك النهائي للحلقات الديناميكية والثابتة بشكل أساسي بواسطة دفع الزنبرك لمنع التسرب. كلما كانت الحلقات الديناميكية والثابتة أكثر إحكامًا ، قل احتمال تسريبها ، لكن الاحتكاك بينها يزداد أيضًا. سوف تتآكل أسطح التلامس للحلقات الديناميكية والثابتة بسرعة تحت تأثير الاحتكاك الكبير ، وفي النهاية تفشل في التسرب.

تسرب مانع التسرب الميكانيكي بسبب ظروف العملية غير المستقرة والتركيب الخاطئ

سيؤدي الاهتزاز الناجم عن ظروف العملية غير المستقرة وسوء التركيب ، والفصل الفوري لإخلاء المعدات وتبخيرها إلى تلف الفيلم السائل بين الحلقات الديناميكية والثابتة لمانع التسرب الميكانيكي ، مما يجعل مانع التسرب الميكانيكي "جافًا" بشرط عدم وجود تزييت. سترتفع درجة حرارة حلقة الختم بسرعة ، وسيحترق بعضها مباشرة ، وسيتم تبريد بعضها بشكل حاد عندما تعود المضخة إلى حالة العمل العادية ، مما يؤدي إلى حدوث صدمة حرارية وتفتت. سيؤدي أيضًا سائل التنظيف والظروف السيئة إلى حدوث صدمة حرارية ، والتي ستؤدي إلى تشققات نصف قطرية في حلقة الختم وتزيد من فشل تآكل الحلقات الديناميكية والثابتة. في الوقت نفسه ، عندما تتجاوز درجة حرارة حلقة الجرافيت درجة حرارة الخدمة ، سوف تترسب البلورة على سطح حلقة الجرافيت ، وستحدث الكربنة بالقرب من زوج الاحتكاك بدرجة حرارة أعلى ، وستدخل الجسيمات في زوج الاحتكاك لصنع الحلقة الديناميكية والثابتة تبلى بسرعة.

يعد فشل حلقة الختم الميكانيكية أيضًا السبب الرئيسي لتسرب الختم

يكون تجميع حلقة الختم للحلقات الديناميكية والثابتة منحرفًا ؛ لا يكفي إنهاء سطح العمود أو الغلاف المطابق بحلقة الختم ، أو أن حجم المطابقة صغير جدًا ؛ يمكن أن يؤدي التفاعل الفيزيائي أو الكيميائي بين حلقة الختم ووسيط الختم ، والتآكل ، والتشوه ، والشيخوخة ، وما إلى ذلك إلى التسرب.

تسرب مانع التسرب الميكانيكي بسبب التجميع غير الصحيح

قبل تجميع الختم الميكانيكي ، لا يكون تنظيف مكونات الختم الميكانيكية نظيفًا ، والمكونات مصابة بالكدمات أو الخدش ؛ التجمع ليس في مكانه ؛ مجموعة الزنبرك منحازة ، مسامير التثبيت غير مثبتة ؛ تلف الختم الميكانيكي أثناء التفكيك ، وما إلى ذلك ، وكلها أسباب الفشل المبكر للختم الميكانيكي.

تسرب مانع التسرب الميكانيكي بسبب الاختيار غير الصحيح وتصميم مانع التسرب الميكانيكي

نظرًا لتنوع خصائص وسط العملية في المصنع الكيميائي ، والاختيار غير الصحيح لتصميم الختم الميكانيكي ، ونسبة الضغط الصغيرة والكبيرة لوجه نهاية الختم أو الانكماش الكبير لمواد الختم ، فمن السهل جدًا التسبب في فشل مانع التسرب الميكانيكي والتسرب.

حلول

وفقًا للتحليل أعلاه ، يجب اتخاذ الإجراءات وطرق الصيانة التالية لإطالة عمر خدمة الختم الميكانيكي.

تعديل ضغط الزنبرك

إن ضبط كمية ضغط الزنبرك هو ضبط الضغط المحدد للوجه النهائي للختم الميكانيكي ، والذي يرتبط بالمعلمات المهمة لأداء الختم وعمر الخدمة ، بالإضافة إلى النوع الهيكلي للختم ، وحجم الزنبرك ، والضغط المتوسط. إذا كان الضغط المحدد للوجه النهائي كبيرًا جدًا ، فسوف يتضرر زوج الاحتكاك ؛ إذا كان الضغط المحدد صغيرًا جدًا ، فمن السهل أن يتسرب ، لذلك عادة ما تعطي الشركة المصنعة نطاقًا مناسبًا ، بشكل عام 3-6 كجم / سم 2. الطول الحر للزنبرك a ، وصلابة الزنبرك K (الحمل الذي يجب تحمله عند توليد ضغط الوحدة) ، والضغط المحدد المحدد P كلها معلمات قدمتها الشركة المصنعة. عندما يكون البعد المضغوط هو B ، فإن p / (ab) = k ، و B = AP / K ، وهو البعد المضغوط لتركيب الزنبرك. إذا كان حجم الزنبرك بعد التثبيت كبيرًا جدًا ، فيمكن زيادة سماكة وسادة الضبط بين مقعد الزنبرك والزنبرك. إذا كان الحجم صغيرًا جدًا ، فيمكن تقليل سمك لوحة الضبط. تقاس سماكة وسادة الضبط بالميكرومتر.

ضيق تحريك حلقة الختم الدائري

من الضار وغير المجدي أن تكون حلقة الختم الخاصة بالحلقة المتحركة ضيقة للغاية. أولاً ، سيؤدي إلى تفاقم التآكل بين حلقة الختم وغطاء العمود ويسبب تسربًا مبكرًا ؛ ثانيًا ، سيزيد من مقاومة التعديل المحوري وحركة الحلقة المتحركة ، والتي لا يمكن تعديلها في الوقت الذي تتغير فيه حالة العمل بشكل متكرر ؛ ثالثًا ، سوف يتضرر الزنبرك بسهولة بسبب التعب المفرط ؛ رابعًا ، سوف يشوه حلقة الختم للحلقة المتحركة ويؤثر على تأثير الختم. من أجل ضمان الخاصية العائمة للحلقة المتحركة ، فإن قطرها الداخلي أكبر بمقدار 0.5-1 مم من قطر العمود ، والذي يستخدم لتعويض اهتزاز وانحراف العمود ، ولكن يجب ألا يكون الخلوص كبيرًا جدًا ، وإلا فإن الختم سيتم تثبيت حلقة الحلقة المتحركة في وسيتلف الأداء الميكانيكي للختم الميكانيكي. يجب أن يخضع إحكام حلقة الختم لضغط يد واحدة بعد وضع مادة التشحيم.

ضيق خاتم الختم الدائري الثابت

يكون الختم الدائري الثابت في حالة ثابتة بشكل أساسي ، ويكون تأثير الختم أفضل إذا كان ضيقًا نسبيًا ، ولكن ضيق جدًا سيؤدي إلى: أولاً ، سيتم تشويه الختم الدائري الثابت بشكل مفرط ، مما سيؤثر على تأثير الختم ؛ ثانيًا ، مادة الحلقة الثابتة هي في الغالب من الجرافيت ، وهو هش بشكل عام ، وسيؤدي الضغط المفرط بسهولة إلى التفتت ؛ ثالثًا ، يصعب التثبيت والتفكيك ، مما يؤدي إلى إتلاف الحلقة الثابتة بسهولة. لذلك ، يكون القطر الداخلي للحلقة الثابتة بشكل عام أكبر بمقدار 1-2 مم من قطر العمود ، ويخضع إحكام حلقة الختم لضغط كلتا اليدين بعد تطبيق مادة التشحيم. إذا كان من الممكن الضغط على اليد برفق ، فستكون فضفاضة جدًا ؛ إذا تعذر الضغط على اليد بقوة ، فستكون ضيقة جدًا.

استبدال الختم القديم والجديد

من الناحية النسبية ، فإن تأثير استخدام الختم الميكانيكي الجديد أفضل من القديم ، ولكن عندما لا تكون الجودة أو اختيار المواد للختم الميكانيكي الجديد صحيحًا ، فإن خطأ حجم التركيب سيؤثر على تأثير الختم. في الوسائط القابلة للبلمرة والعميقة النفاذية ، إذا لم يكن هناك تآكل مفرط على الحلقة الثابتة (عندما يكون سطح الختم متصدعًا ، أو يسقط ، أو مخدوشًا ، أو مثقوبًا ، وميض ، وتآكل غريب الأطوار ، والنقاط المخدوشة والبثور تخترق وجه الختم بالكامل ، يسمى التآكل المفرط) ، فمن الأفضل عدم استبداله. نظرًا لأن الحلقة الثابتة في حالة ثابتة لفترة طويلة في المقعد الدائري الثابت ، يتم ترسيب البوليمر والشوائب ككل ، مما يؤدي إلى دور إحكام أفضل.

أسباب الخلل الشائعة الرئيسية للأختام الميكانيكية 4

إصلاح

بمجرد تسرب مانع التسرب الميكانيكي ، لا تتعجل في تفكيكه وإصلاحه. في بعض الأحيان قد لا يكون الختم تالفًا. فقط ضبط ظروف العمل أو ضبط الختم بشكل صحيح يمكن أن يزيل التسرب. على سبيل المثال ، اضبط كمية ضغط الزنبرك ، وأزل اهتزاز المعدات الجارية ، وأزل المقياس الذي يجعل الزنبرك يفقد مرونته والمقياس على أزواج الاحتكاك من الحلقات الديناميكية والثابتة. وبهذه الطريقة ، لا يمكنها تجنب الهدر فحسب ، بل يمكنها أيضًا حل المشكلات العملية. في الوقت نفسه ، يمكنها التحقق من قدرتها على الحكم على الأخطاء وتجميع خبرة الصيانة لتحسين جودة الصيانة.