ما الذي يسبب تشققات الحرارة أو فحص الختم الميكانيكي؟

يعد التشقق أو الكسر الناتج عن الحرارة مشكلة شائعة يمكن أن تؤدي إلى فشل مبكر للأختام الميكانيكية في التطبيقات الصناعية المختلفة. إن فهم الأسباب وراء هذه المشكلة وتنفيذ التدابير الوقائية المناسبة أمر ضروري لضمان أداء موثوق للأختام وإطالة عمر المعدات.

في منشور المدونة هذا، سنتناول العوامل الأساسية التي تساهم في حدوث تشققات أو خلل في الأختام الميكانيكية بسبب الحرارة، بما في ذلك تجاوز حدود PV، والتشغيل الجاف، والحرارة الزائدة للمنتج، والتزييت غير الكافي، والتبريد غير السليم.

أسباب التشقق أو الكسر بسبب الحرارة

تجاوز حدود الطاقة الكهروضوئية

كل ختم آلي تم تصميمه للعمل ضمن حدود ضغط وسرعة محددة (Pv) بناءً على مادة الختم وظروف التشغيل. إذا تعرض الختم الميكانيكي لضغوط أو سرعات تتجاوز حد Pv المقدر، فسيحدث احتكاك متزايد وتوليد حرارة بين وجوه الختم. يمكن أن تتسبب هذه الحرارة الزائدة في التمدد الحراري والإجهاد وفي النهاية التشقق أو الفحص وجه الفقمة مادة.

الجري الجاف

تتطلب الأختام الميكانيكية طبقة رقيقة من السوائل بين أسطح الختم من أجل التزييت والتبريد المناسبين. إذا فقدت هذه الطبقة السائلة وجفت أسطح الختم ضد بعضها البعض، فقد يحدث توليد سريع للحرارة وتلف حراري. يمكن أن يحدث الجفاف بسبب مشكلات مثل التهوية غير السليمة أو تبخر السوائل في حجرة الختم أو التشغيل بمستويات غير كافية من السوائل.

الحرارة الزائدة من المنتج

في بعض التطبيقات، قد يكون سائل العملية نفسه عند درجة حرارة عالية مما قد يؤدي إلى توصيل حرارة زائدة إلى مكونات الختم. إذا لم يتم تبديد هذه الحرارة بشكل كافٍ، فقد يتسبب ذلك في تعرض أسطح الختم للتمدد الحراري وزيادة التآكل والأضرار المرتبطة بالحرارة مثل التشقق. يعد اختيار الختم بعناية واستخدام أنظمة التبريد أمرًا مهمًا عند التعامل مع سوائل العملية ذات درجات الحرارة العالية.

التشحيم غير كاف

لكي تبقى الأختام الميكانيكية صالحة للعمل بشكل صحيح، يجب الحفاظ على طبقة تشحيم مناسبة بين أسطح الأختام. يمكن أن يحدث تشحيم رديء إذا كان السائل المختوم منخفض اللزوجة، أو تتسبب درجات الحرارة المرتفعة في تبخر طبقة السائل، أو يعمل الختم ببطء شديد لتوليد طبقة هيدروديناميكية كافية. بدون التشحيم المناسب، فإن الاحتكاك المتزايد وتوليد الحرارة والإجهادات الحرارية ستؤدي إلى إتلاف أسطح الختم.

التبريد غير السليم

تتطلب العديد من الأختام الميكانيكية، وخاصة في التطبيقات ذات الحرارة العالية، نظام تبريد لإزالة الطاقة الحرارية الزائدة والحفاظ على أسطح الأختام عند درجة حرارة تشغيل آمنة. إذا لم يتم تصميم نظام التبريد أو تحديد حجمه أو صيانته بشكل صحيح، فقد يفشل في توفير إزالة الحرارة الكافية من الختم. يمكن أن يسمح هذا للحرارة بالتراكم في أسطح الختم، مما يؤدي في النهاية إلى تلف متعلق بالحرارة مثل الكسر الحراري أو التشقق.