ما هو ختم API الميكانيكي

تُعد الأختام الميكانيكية من API مكونًا أساسيًا في المعدات الدوارة، مما يضمن التشغيل الموثوق به والآمن في التطبيقات الصناعية الصعبة. وفقًا لمعيار API 682، تأتي هذه الأختام بأنواع وترتيبات مختلفة لتناسب متطلبات الآلات المحددة.

تستكشف هذه المقالة التعقيدات المتعلقة بأختام API الميكانيكية، وتتعمق في معيار API 682، وأنواع الأختام وترتيباتها، وأنظمة الدعم، وخطط الأنابيب، ومعايير الاختيار، والفوائد التي تقدمها. ومن خلال فهم هذه الجوانب، يمكن للمحترفين في صناعة الآلات اتخاذ قرارات مستنيرة عند اختيار وتنفيذ أختام API الميكانيكية في معداتهم.

ما هو معيار API 682

معيار API 682 هو معيار معترف به عالميًا تم تطويره بواسطة معهد البترول الأمريكي (API) والذي يحدد المتطلبات ويوفر الإرشادات الخاصة باختيار وتصميم وتحديد مواصفات وتشغيل أنظمة الختم المستخدمة في المضخات الطاردة المركزية والدوارة في صناعات البترول والغاز الطبيعي والمواد الكيميائية. يغطي هذا المعيار الشامل جوانب متعددة من الأختام الميكانيكية، بما في ذلك أنواع الأختام وتكويناتها والمواد وأنظمة الدعم وخطط الأنابيب المساعدة.

الهدف الأساسي من API 682 هو تسهيل توحيد معايير الأختام الميكانيكية والمعدات المرتبطة بها، وضمان الموثوقية والسلامة وقابلية التبادل عبر التطبيقات المختلفة. من خلال الالتزام بهذا المعيار، يمكن للمصنعين والموردين والمستخدمين النهائيين الاستفادة من تحسين أداء الأختام وتقليل وقت التوقف عن العمل وخفض تكاليف الصيانة.

لقد خضعت API 682 لعدة مراجعات منذ نشرها الأولي في عام 1994، وكان الإصدار الأخير هو الإصدار الرابع، الذي صدر في عام 2014. تتضمن كل مراجعة تحديثات وتحسينات تستند إلى ملاحظات الصناعة والتقدم التكنولوجي والخبرة التشغيلية.

أنواع وترتيبات الأختام الميكانيكية API

أنواع الأختام

يحدد API 682 ثلاثة أنواع رئيسية من الأختام الميكانيكية:

النوع أ: أختام الدفع

مصممة للتطبيقات العامة
تتكون من حلقة أساسية دوارة وحلقة تزاوج ثابتة
يستخدم الينابيع أو المنفاخ للحفاظ على اتصال الختم

النوع ب: أختام منفاخ معدنية

استخدم منفاخًا معدنيًا لتوفير الحركة المحورية والحفاظ على اتصال الختم
مناسب لتطبيقات درجات الحرارة العالية والضغط العالي
توفر تحكمًا أفضل في التسرب والاستقرار مقارنة بأختام الدفع

النوع ج: أختام غير دافعة

تشمل مجموعة متنوعة من التصميمات، مثل أختام المنفاخ المرنة وأختام الضغط العالي
توفير قدرات محددة لمتطلبات التطبيق الفريدة

ترتيبات الختم

يحدد API 682 ثلاثة ترتيبات ختم أساسية:

الترتيب 1: ختم واحد

يتكون من مجموعة ختم واحدة
مناسب للسوائل غير الخطرة وغير المتطايرة وغير السامة
يتطلب سدًا محكمًا للحفاظ على الأسطح النظيفة والباردة

الترتيب 2: الأختام المزدوجة غير المضغوطة

يستخدم مجموعتين من الأختام مع سائل عازل بينهما
يحافظ السائل العازل على ضغط أعلى من السائل المختوم، مما يمنع التسرب إلى الغلاف الجوي
يوفر أمانًا وموثوقية معززة مقارنة بالأختام الفردية

الترتيب 3: الأختام المضغوطة المزدوجة

مشابه للترتيب 2 ولكن مع وجود سائل حاجز مضغوط بين مجموعات الختم
يتم الحفاظ على ضغط السائل الحاجز عند مستوى أعلى من ضغط السائل المختوم
يوفر أعلى مستوى من الأمان والتحكم في الانبعاثات، وهو مناسب للتطبيقات الخطرة أو الحساسة للبيئة

أنظمة دعم الختم

تم تصميم أنظمة دعم الأختام لتوفير الظروف البيئية اللازمة لعمل الأختام الميكانيكية بشكل صحيح. تحافظ هذه الأنظمة على الضغط ودرجة الحرارة وسائل التشحيم المطلوبين لأسطح الأختام. تتضمن أنظمة دعم الأختام الأكثر شيوعًا ما يلي:

خطة API 11:تستخدم هذه الخطة للأختام الفردية، وتشتمل على خزان سائل مانع للتسرب وتوفر ضغطًا أعلى من سائل العملية للحفاظ على تدفق إيجابي إلى حجرة الختم.
خطة API 21:تستخدم هذه الخطة للأختام المزدوجة وتتضمن خزان سائل مانع للتسرب مضغوط بواسطة مصدر خارجي، مثل غاز النيتروجين، للحفاظ على ضغط ثابت على وجوه الختم.
خطة API 53: مصممة للأختام المزدوجة، تتميز هذه الخطة بنظام تداول السوائل الحاجزة مع مبادل حراري وتحكم في الضغط للحفاظ على الظروف المثالية لوجوه الختم.

خطط الأنابيب

تُعد خطط الأنابيب الخاصة بـ API ترتيبات موحدة للأنابيب والأجهزة والمعدات المستخدمة لدعم الأختام الميكانيكية. تضمن هذه الخطط توفير البيئة السائلة المناسبة للأختام من أجل التشغيل الموثوق. تتضمن بعض خطط الأنابيب الشائعة ما يلي:

خطة API 01: خطة أساسية لتهوية حجرة الختم إلى مكان آمن، تُستخدم عادةً للسوائل غير الخطرة.
خطة API 02: تستخدم هذه الخطة جلبة دواسة الوقود للتحكم في تدفق سائل العملية إلى حجرة الختم، مما يوفر التبريد والتزييت لوجوه الختم.
خطة API 23:تم تصميم هذه الخطة للأختام المزدوجة، حيث تقوم بتوزيع سائل حاجز بين الأختام الداخلية والخارجية باستخدام حلقة ضخ، مما يوفر التبريد والتزييت لوجوه الختم.

معايير الاختيار

عند اختيار واجهة برمجة التطبيقات (API) ختم آلي بالنسبة لتطبيق محدد، يجب مراعاة العديد من العوامل لضمان الأداء الأمثل والموثوقية:

خصائص السوائل العملية

يجب تقييم خصائص سائل العملية، مثل تركيبته الكيميائية، ودرجة حرارته، وضغطه، ولزوجته، لتحديد مواد الختم والتصميم الأكثر ملاءمة.

ظروف التشغيل

ينبغي أن تؤخذ ظروف تشغيل المعدات، بما في ذلك السرعة والحمل والعوامل البيئية، في الاعتبار عند اختيار الختم الميكانيكي لضمان قدرته على تحمل متطلبات التطبيق.

ترتيب الختم

يجب اختيار ترتيب الختم (فردي أو مزدوج أو مترادف) على أساس مستوى التكرار والسلامة المطلوب للتطبيق المحدد.

توافق المواد

يجب أن تكون المواد المستخدمة في الختم الميكانيكي متوافقة مع كل من سائل العملية والبيئة المحيطة لمنع التآكل أو التدهور أو الفشل المبكر.

فوائد استخدام الأختام الميكانيكية API

توفر الأختام الميكانيكية API العديد من المزايا مقارنة بطرق الختم الأخرى، مما يجعلها الخيار المفضل للعديد من الصناعات:

تحسين الموثوقية

تم تصميم وتصنيع الأختام الميكانيكية API وفقًا لمعايير الجودة الصارمة، مما يضمن الأداء المتسق وعمر الخدمة الأطول مقارنة بالأختام غير API.

تعزيز السلامة

من خلال الالتزام بمعايير API، تعمل الأختام الميكانيكية على تقليل مخاطر التسربات والفشل، مما يقلل من احتمالية المواقف الخطرة والتلوث البيئي.

زيادة الكفاءة

تم تصميم الأختام الميكانيكية API لتقليل الاحتكاك والتآكل، مما يؤدي إلى انخفاض استهلاك الطاقة وتحسين كفاءة النظام بشكل عام.

تصميم موحد

يسمح التصميم الموحد للأختام الميكانيكية API بسهولة الصيانة والإصلاح والاستبدال، مما يقلل من وقت التوقف عن العمل والتكاليف المرتبطة به.

بقرة

ما هو ختم API الميكانيكي

ما هو معيار API 682