كيفية منع فشل الختم الميكانيكي

الأسباب الشائعة لفشل الختم الميكانيكي

• تركيب غير لائق: يمكن أن تؤدي المحاذاة غير الصحيحة، أو عدم كفاية التشحيم، أو حدوث تلف أثناء التثبيت إلى فشل الختم.
• توليد الحرارة الزائدة: قد تؤدي درجات حرارة التشغيل المرتفعة أو التبريد غير الكافي أو ظروف التشغيل الجافة إلى ارتفاع درجة حرارة موانع التسرب وفشلها.
• هجوم كيميائي: التعرض للسوائل المسببة للتآكل أو غير المتوافقة يمكن أن يؤدي إلى تحلل مواد الختم، مما يؤدي إلى التسرب والفشل.
• القضايا الميكانيكية: يمكن أن تؤدي الاهتزازات المفرطة أو عدم محاذاة العمود أو الضغط غير المناسب لغرفة الختم إلى التآكل والفشل المبكر.
• اختيار الختم غير صحيح: يمكن أن يؤدي اختيار مادة الختم أو التصميم الخاطئ لتطبيق معين إلى أداء دون المستوى الأمثل والفشل.

6 طرق لمنع فشل الختم

اختر الختم الصحيح

ضع في اعتبارك عوامل مثل بيئة التشغيل وسائل المعالجة وتصميم المضخة عند اختيار مادة الختم والتكوين. على سبيل المثال، في التطبيقات التي تتضمن درجات حرارة عالية أو سوائل مسببة للتآكل، اختر مواد مثل كربيد السيليكون أو وجوه مانعة للتسرب من الكربون. تعتبر الأختام المتوازنة مناسبة لتطبيقات الضغط العالي، بينما تعمل أختام الخرطوشة على تبسيط عملية التركيب والصيانة. استشر مصنعي الختم أو فرق الصيانة ذات الخبرة لتحديد مجموعة الختم المثالية لتطبيقك المحدد.

يمكن أن يؤدي الفشل في اختيار الختم الصحيح إلى تلف الختم والتآكل المفرط والفشل المبكر. قد يؤدي الاختيار غير الصحيح للختم إلى عدم التوافق مع سائل المعالجة، أو عدم القدرة على تحمل ظروف التشغيل، أو عدم كفاية التشحيم. يمكن أن تسبب هذه المشكلات فترات توقف مكلفة وزيادة تكاليف الصيانة. لتجنب هذه المشكلات، قم بتقييم متطلبات التطبيق والظروف البيئية بعناية قبل اختيار تصميم الختم.

تثبيت الختم بشكل صحيح

اتبع إجراءات التثبيت الخاصة بالشركة المصنعة عن كثب، مع الانتباه إلى عوامل مثل محاذاة الختم، وتركيز العمود، وأبعاد غرفة الختم. تأكد من أن أسطح الختم نظيفة وخالية من التلف أو الحطام. قم بتشحيم وجوه الختم والأختام الثانوية وفقًا لتوصيات الشركة المصنعة. عند تركيب أختام الخرطوشة، احرص على عدم إتلاف مكونات الختم أثناء المناولة والتركيب.

يمكن أن يؤدي التثبيت غير الصحيح للختم إلى فشل مبكر، وتسرب السوائل، وزيادة التآكل. تتضمن أخطاء التثبيت الشائعة عدم المحاذاة، والضغط غير الصحيح، وتلف الأسطح المانعة للتسرب. يمكن أن تسبب هذه المشكلات تآكلًا غير متساوٍ، وتوليد حرارة مفرطة، وتسرب الختم. لمنع هذه المشكلات، قم بتوفير تدريب شامل لموظفي الصيانة واتبع إجراءات التثبيت المعمول بها. تحقق جيدًا من محاذاة الختم وحالته قبل بدء تشغيل المضخة.

منع توليد الحرارة الزائدة

يمكن أن تتولد الحرارة عن طريق عوامل مثل التشغيل الجاف، وسوء التشحيم، واختلال المحاذاة، والحطام في غرفة الختم. لمنع الأعطال المرتبطة بالحرارة، تأكد من تشحيم الختم بشكل صحيح بواسطة سائل المعالجة أو مصدر سائل خارجي. حافظ على ضغط غرفة الختم الموصى بها ومعدل التدفق لتوفير التبريد والتشحيم المناسبين. قم بمعالجة أي مشكلات تتعلق باختلال المحاذاة على الفور لمنع الاهتزاز الزائد وتوليد الحرارة.

يمكن أن يساعد تنفيذ خطة التدفق أو نظام دعم الختم في التحكم في توليد الحرارة وإطالة عمر الختم. تعمل خطة API 11 (API Plan 01 سابقًا) على إعادة تدوير سائل العملية من تفريغ المضخة إلى غرفة الختم، مما يوفر التبريد والتشحيم. بالنسبة للتطبيقات ذات درجة الحرارة العالية أو السوائل ذات خصائص التشحيم الضعيفة، فكر في ترتيبات الختم المزدوج مثل خطة API 53A أو الخطة 54. تستخدم هذه الخطط مصدر سائل خارجي لتبريد وتشحيم السدادات، مما يقلل من مخاطر الأعطال المرتبطة بالحرارة.

الحفاظ على ظروف التخزين المناسبة

قم بتخزين الأختام في بيئة نظيفة وجافة ويمكن التحكم في درجة حرارتها، بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة والملوثات المحتملة. احتفظ بالمكونات المرنة مثل الحلقات O والأختام الثانوية في عبواتها الأصلية لمنع التدهور. يجب تخزين وجوه الختم الدوارة عموديًا لمنع تلف السطح المغطى. تأكد من عدم تجاوز فترة التخزين المحددة للمكونات المرنة، واستبدل أي مكونات تظهر عليها علامات التلف أو التدهور قبل التثبيت.

يمكن أن تؤدي ظروف التخزين غير المناسبة إلى مشكلات مختلفة، مثل تلف وجه الختم، وتدهور المطاط الصناعي، وتآكل المكونات المعدنية. يمكن أن تؤدي هذه المشكلات إلى فشل مبكر، وتسرب السوائل، وزيادة تكاليف الصيانة. لمنع حالات الفشل المتعلقة بالتخزين، قم بإنشاء بروتوكولات تخزين مناسبة وتدريب الموظفين على التعامل مع الأختام الميكانيكية وتخزينها بشكل صحيح.

حركة الختم غير المقيدة

يعد التأكد من أن الختم الميكانيكي يمكن أن يتحرك بحرية ضمن التفاوتات المحورية والقطرية المحددة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الأداء الأمثل. يمكن أن يحدث تقييد حركة الختم بسبب عوامل مثل اختلال العمود، وانحراف العمود المفرط، وتراكم الجزيئات الصلبة في غرفة الختم. يمكن أن تؤدي هذه المشكلات إلى تآكل غير متساوٍ وزيادة توليد الحرارة والفشل المبكر.

لمنع حركة الختم المقيدة، حافظ على محاذاة العمود المناسبة ومعالجة أي مشكلات تتعلق باختلال المحاذاة على الفور. تأكد من أن عمود المضخة ضمن نطاق الجريان المحدد وتفاوتات التركيز. يمكن أن تساعد مراقبة الاهتزاز المنتظمة في اكتشاف المحاذاة الخاطئة والانحراف المفرط للعمود مبكرًا. في التطبيقات التي تتضمن سوائل كاشطة أو عالية المواد الصلبة، فكر في استخدام فواصل الإعصار أو المرشحات أو فواصل التيار الدوامي لإزالة الجزيئات الصلبة من مائع العملية قبل دخوله إلى غرفة الختم.

حماية مواد الختم

يمكن أن تتحلل مواد الختم الميكانيكية بمرور الوقت بسبب عوامل مختلفة، بما في ذلك الهجوم الكيميائي والتآكل الكاشط والضغط الحراري. لحماية مواد الختم وإطالة عمر الختم، حدد المواد المتوافقة مع سائل المعالجة ويمكنها تحمل ظروف التشغيل. على سبيل المثال، يتمتع كربيد السيليكون وكربيد التنغستن بمقاومة عالية للتآكل الكاشط، في حين توفر المطاط الصناعي الفلور مثل Viton وKalrez مقاومة كيميائية ممتازة.

في التطبيقات التي تتضمن سوائل مسببة للتآكل أو عدوانية، فكر في استخدام ترتيبات الختم المزدوج مع سائل حاجز متوافق مع مواد الختم. يساعد هذا على عزل وجوه الختم عن سائل العملية وإطالة عمر الختم. يمكن أن تساعد المراقبة المنتظمة لضغط وحالة سائل الحاجز في اكتشاف تسرب الختم أو تلوث السوائل مبكرًا.