هل تحتاج الأختام الميكانيكية إلى التشحيم؟

هل تحتاج الأختام الميكانيكية إلى التشحيم؟

تتطلب الأختام الميكانيكية التشحيم أثناء التشغيل للحفاظ على طبقة سائلة مستقرة بين أسطح الختم. يمنع هذا الغشاء المائع، المعروف أيضًا باسم الغشاء الحدودي، الاتصال المباشر بين وجوه الختم، والذي قد يؤدي بخلاف ذلك إلى تآكل مفرط وفشل مبكر.

متى تحتاج الأختام الميكانيكية إلى التشحيم؟

1. تطبيقات عالية السرعة: مع زيادة سرعة العمود الدوار، تولد وجوه الختم المزيد من الحرارة بسبب الاحتكاك. يعد التشحيم المناسب ضروريًا لتبديد هذه الحرارة ومنع الضرر الحراري لمواد الختم.
2. تطبيقات الضغط العالي: في أنظمة الضغط العالي، تواجه وجوه الختم الميكانيكي زيادة في التحميل، مما قد يؤدي إلى زيادة الاحتكاك والتآكل. يساعد التشحيم المناسب على توزيع الحمل بالتساوي والحفاظ على طبقة سائلة مستقرة.
3. ظروف التشغيل الجاف: قد تواجه بعض الأختام الميكانيكية ظروف تشغيل جافة أثناء فترات بدء التشغيل أو إيقاف التشغيل. في هذه الحالات، يمكن أن يوفر خزان مادة التشحيم أو نظام سائل الحاجز تزييتًا مؤقتًا حتى يصل سائل العملية إلى وجوه الختم.
4. البيئات الكاشطة أو المسببة للتآكل: عند التعامل مع السوائل الكاشطة أو المسببة للتآكل، تتطلب الأختام الميكانيكية التشحيم لتقليل تأثير هذه الوسائط العدوانية على أسطح الختم. يساعد زيت التشحيم على طرد الجزيئات الكاشطة وتحييد المواد المسببة للتآكل.

ما نوع مادة التشحيم المستخدمة في الأختام الميكانيكية؟

يعتمد اختيار مادة التشحيم المناسبة للختم الميكانيكي على عوامل مختلفة، بما في ذلك نوع الختم وظروف التشغيل وسائل المعالجة الذي يتم التعامل معه. تتضمن بعض الأنواع الشائعة من مواد التشحيم المستخدمة في الأختام الميكانيكية ما يلي:

1. سائل العملية: في العديد من التطبيقات، يعمل سائل العملية نفسه بمثابة مادة تشحيم للختم الميكانيكي. يُعرف هذا بترتيب "الختم الرطب"، حيث يتم السماح لجزء من سائل العملية بالتسرب إلى حجرة الختم، مما يوفر التشحيم والتبريد لأوجه الختم.
2. السوائل الحاجزة: في بعض الحالات، يتم استخدام سائل حاجز منفصل لتليين الختم الميكانيكي. يكون هذا مفيدًا بشكل خاص عندما لا يكون سائل العملية مناسبًا للتشحيم بسبب طبيعته الكاشطة أو المسببة للتآكل أو المتطايرة. تشمل السوائل الحاجزة الشائعة المحاليل القائمة على الجليكول وزيوت السيليكون ومواد التشحيم ذات الأساس البترولي.
3. سوائل دافق: يتم استخدام سوائل التدفق لتبريد وتشحيم الختم الميكانيكي مع منع تراكم المواد الصلبة أو الملوثات في غرفة الختم. تكون هذه الموائع عادة نظيفة، ومتوافقة مع مائع المعالجة، ولها خصائص جيدة لنقل الحرارة. تشمل الأمثلة الماء أو الزيت أو السوائل الاصطناعية المصممة خصيصًا.
4. شحم: في بعض التطبيقات ذات السرعة البطيئة أو بالنسبة للأختام التي تحتوي على مواد مطاطية، يمكن استخدام الشحوم كمواد تشحيم. يتم تعبئة الشحم في حجرة الختم أثناء التجميع ويوفر التشحيم لفترة محدودة. ومع ذلك، هذه الطريقة ليست مناسبة للتطبيقات عالية السرعة أو درجات الحرارة العالية.

كيف يمكنك تشحيم الختم الميكانيكي

يتضمن تشحيم الختم الميكانيكي ضمان وصول إمدادات كافية ومستمرة من مادة التشحيم المناسبة إلى أسطح الختم. تعتمد طريقة التشحيم المحددة على تصميم الختم ومتطلبات التطبيق. تتضمن بعض الطرق الشائعة لتشحيم الأختام الميكانيكية ما يلي:

1. عملية تشحيم السوائل: في هذه الطريقة، يقوم سائل العملية نفسه بتزييت وجوه الختم. تم تصميم الختم للسماح بكمية يمكن التحكم فيها من سائل المعالجة بالدخول إلى غرفة الختم، مما يؤدي إلى إنشاء طبقة رقيقة من السائل بين أسطح الختم. هذه الطريقة مناسبة للتطبيقات التي يكون فيها سائل المعالجة نظيفًا وغير كاشط ومتوافقًا مع مواد الختم.
2. تشحيم سائل الحاجز: في هذا الترتيب، يتم إدخال سائل حاجز منفصل إلى غرفة الختم لتليين وجوه الختم. يتم ضغط السائل الحاجز إلى مستوى أعلى من سائل العملية لمنع التسرب والحفاظ على طبقة تشحيم مستقرة. يتم استخدام هذه الطريقة عندما لا يكون سائل المعالجة مناسبًا للتشحيم المباشر أو عندما يكون التبريد والتشحيم المعزز مطلوبًا.
3. تزييت السوائل دافق: تتضمن هذه الطريقة حقن سائل دافق نظيف ومتوافق في حجرة الختم لتليين وتبريد وجوه الختم. يساعد سائل الشطف أيضًا على منع تراكم المواد الصلبة أو الملوثات في حجرة الختم. يتم عادةً إدخال السائل من خلال منفذ منفصل ويتم تدويره بشكل مستمر للحفاظ على طبقة تشحيم ثابتة.
4. تزييت الشحوم: بالنسبة للتطبيقات ذات السرعة البطيئة أو الأختام ذات المكونات المرنة، يمكن استخدام التشحيم بالشحم. يتم تعبئة حجرة الختم بمادة شحم مناسبة أثناء التجميع، والتي توفر التشحيم لفترة محدودة. قد تكون إعادة التشحيم المنتظمة ضرورية للحفاظ على التشحيم المناسب.

يمكن أن تجف الأختام الميكانيكية

يمكن أن يتسبب التشغيل الجاف لفترة طويلة في حدوث أضرار جسيمة للختم الميكانيكي ويجب تجنبه كلما أمكن ذلك. يؤدي غياب طبقة التشحيم إلى زيادة الاحتكاك وتوليد الحرارة وتآكل الأسطح المانعة للتسرب.