يمكن أن تجف الأختام الميكانيكية

كيف تعتمد الأختام الميكانيكية على التزييت

يعتمد الأداء السليم للأختام الميكانيكية بشكل كبير على وجود طبقة رقيقة من السائل بين أسطح الختم. تعمل هذه الطبقة السائلة، والتي تكون عادةً الوسيط المضخ نفسه أو سائل حاجز، كمواد تشحيم لتقليل الاحتكاك وتوليد الحرارة بين أسطح الختم الثابتة والدوارة. بدون تزييت مناسب، يمكن للأختام الميكانيكية أن تسخن بسرعة وتفشل، مما يؤدي إلى توقف العمل والإصلاحات المكلفة.

مخاطر تشغيل الأختام الميكانيكية وهي جافة

الحرارة الزائدة والاحتكاك الناتج عن نقص التزييت

عندما يجف الختم الميكانيكي، يؤدي غياب طبقة السائل المزلق إلى حدوث اتصال مباشر بين أسطح الختم. ويؤدي هذا الاتصال بين المعدن والمعدن إلى توليد احتكاك وحرارة كبيرين، مما قد يتصاعد بسرعة إلى مستويات مدمرة. ولا تؤدي الحرارة الزائدة إلى إتلاف أسطح الختم فحسب، بل قد تتسبب أيضًا في تشوه حراري، مما يؤدي إلى تغيير الخصائص الهندسية لمكونات الختم وإضعاف قدرتها على الحفاظ على الختم المناسب.

التآكل السريع والتلف في واجهات الختم (التشقق والخدوش والتآكل)

يؤدي الجمع بين الاحتكاك العالي والحرارة الناتجة عن التشغيل الجاف إلى تسريع تآكل أسطح الختم الميكانيكية. وبدون التزييت، تتعرض أسطح الختم لإجهاد شديد، مما يؤدي إلى تشقق السطح والخدوش والتآكل. وتؤدي هذه العيوب السطحية إلى تعطيل قدرة الأسطح على الختم، مما يسمح بحدوث التسرب. وغالبًا ما يكون تدهور أسطح الختم غير قابل للإصلاح، مما يستلزم استبدال الختم بتكلفة باهظة.

تسرب وفشل الختم المبكر

مع تدهور أسطح الختم بسبب التشغيل الجاف، تزداد احتمالية تسرب السوائل بشكل كبير. لم تعد أسطح الختم التالفة توفر حاجزًا فعالًا للختم، مما يسمح لسائل العملية بالهروب من النظام. لا يؤدي التسرب إلى فقدان المنتج القيم أو تلوث البيئة فحسب، بل يفرض أيضًا مخاطر تتعلق بالسلامة، خاصة عند التعامل مع السوائل الخطرة أو القابلة للاشتعال. يمكن أن يؤدي فشل الختم المبكر بسبب التشغيل الجاف إلى توقف غير مجدول، وزيادة تكاليف الصيانة، والعواقب البيئية والسلامة المحتملة.

هل يمكن لأي أختام ميكانيكية أن تتحمل التشغيل الجاف؟

في حين أن معظم الأختام الميكانيكية مصممة للعمل مع طبقة من سائل التشحيم، فإن بعض الأختام المتخصصة مصممة لتحمل فترات قصيرة من التشغيل الجاف. تتضمن هذه الأختام عادةً مواد متقدمة، مثل كربيد السيليكون أو الطلاءات الكربونية الشبيهة بالماس، والتي تتمتع بمعاملات احتكاك أقل ومقاومة أعلى للحرارة مقارنة بمواد سطح الختم التقليدية. ومع ذلك، فإن حتى هذه الأختام المتخصصة لها قيود وليست مخصصة للتشغيل الجاف لفترات طويلة.

الأسباب الشائعة للتشغيل الجاف

• تشغيل المضخة بشكل غير صحيح:قد يؤدي تشغيل المضخة دون التأكد من أنها مجهزة ومملوءة بالسائل بشكل صحيح إلى التشغيل الجاف.
• إمداد غير كافي بالسوائل:إذا انقطع إمداد السائل المضخ أو أصبح غير كافٍ، فقد يجف الختم الميكانيكي.
• التجويف:يحدث عندما ينخفض ضغط السائل إلى ما دون ضغط بخاره، مما يؤدي إلى تشكل فقاعات بخارية تنهار بالقرب من وجوه الختم، مما يسبب التآكل ويؤدي إلى التشغيل الجاف.
• تركيب ختم غير صحيح:قد يؤدي سوء المحاذاة أو التركيب غير الصحيح للختم الميكانيكي إلى منع تكوين فيلم سائل مناسب، مما يؤدي إلى التشغيل الجاف.
• فشل مبرد الختم أو نظام التنظيف:إذا حدث خلل في نظام تبريد أو تنظيف الختم، فقد لا يتلقى الختم الميكانيكي التزييت الكافي.

منع جفاف الأختام الميكانيكية

• تأكد من تحضير المضخة:تأكد دائمًا من أن المضخة تم تجهيزها بشكل صحيح ومملوءة بالسائل قبل تشغيلها. يمكن القيام بذلك باستخدام نظام تجهيز أو ملء غلاف المضخة بالسائل يدويًا.
• تركيب أجهزة استشعار الحماية:قم بتثبيت أجهزة استشعار، مثل مقاييس التدفق أو مفاتيح الضغط، للمساعدة في اكتشاف مستويات السوائل المنخفضة أو انقطاع إمداد السوائل. يمكن توصيل هذه المستشعرات بنظام التحكم لإيقاف تشغيل المضخة تلقائيًا في حالة التشغيل الجاف.
• استخدم خطط تنظيف الختم:استخدم خطط تنظيف الأختام، مثل خطة API 11 أو 13 أو 32، لتوفير تدفق مستمر من السائل النظيف والبارد إلى أسطح الأختام الميكانيكية. تساعد خطط التنظيف هذه في الحفاظ على التزييت وتقليل خطر التشغيل الجاف.
• إدارة الختم بشكل صحيح:تأكد من تركيب الأختام الميكانيكية بشكل صحيح، مع ضبط المحاذاة وإعدادات عزم الدوران بشكل صحيح. قم بإجراء الصيانة الدورية، بما في ذلك عمليات فحص الأختام واستبدالها حسب الحاجة. اتبع إرشادات الشركة المصنعة لتشغيل الأختام، بما في ذلك إجراءات بدء التشغيل والإيقاف، لتقليل مخاطر التشغيل الجاف.

الأسئلة الشائعة

ما هي المدة التي يمكن أن يجف فيها الختم الميكانيكي؟

قد يؤدي التشغيل الجاف إلى حدوث أضرار جسيمة في غضون ثوانٍ. ستفشل معظم الأختام الميكانيكية في أقل من 30 ثانية بدون تزييت مناسب.