تعتمد الآلات على مكونات أساسية لمنع التسربات وضمان تشغيلها بكفاءة. ومع ذلك، يجهل الكثيرون الفرق بين حلين أساسيين للعزل: الحشيات والأختام الميكانيكية.
قد يؤدي اختيار نوع خاطئ من الختم لتطبيق ما إلى تسرب مفرط، وفشل متكرر، وتكاليف صيانة أعلى، وتوقف غير مخطط له.
في هذه التدوينة، سنوضح ماهية الحشيات والأختام الميكانيكية، ونسلط الضوء على اختلافاتها الرئيسية في مجالات مثل الحركة المسموح بها، والتسرب، والتركيب، والصيانة، والتكلفة، والمواد، والتطبيقات الشائعة. بفضل هذه المعرفة، ستتمكن من اختيار حل الإغلاق الأمثل لآلاتك.
ما هو الحشية
الحشية هي ختم آلي تملأ الفراغ بين سطحين متزاوجين أو أكثر، وذلك عادةً لمنع التسرب من أو إلى الأجزاء المتصلة أثناء الضغط. تسمح الحشيات بوجود أسطح متزاوجة "غير مثالية" على أجزاء الآلات، حيث يمكنها ملء أي تفاوتات.
ما هو الختم الميكانيكي
الختم الميكانيكي هو جهاز يساعد في ربط الأنظمة أو الآليات معًا عن طريق منع التسرب (على سبيل المثال في نظام الضخ)، أو احتواء الضغط، أو استبعاد التلوث.
يحتوي الختم الميكانيكي على عدة نقاط الختم مصنوعة من أسطح مسطحة وناعمة للغاية (وجوه متداخلة)، ومحملة بنابض لإغلاق الختم، وأختام مطاطية ثانوية مصممة لمنع التسرب.
الفرق بين الحشية والختم الميكانيكي
حركة
لا تحتوي الحشيات على أجزاء متحركة وتوفر ختم ثابت. تعتمد على الضغط بين شفتين ثابتتين لمنع التسرب.
تحتوي الأختام الميكانيكية على أجزاء متحركة وتوفر ختم ديناميكي بين المكونات المتحركة بالنسبة لبعضها البعض، مثل عمود دوار وغلاف مضخة ثابتة. تنزلق أسطح الختم على بعضها البعض لاستيعاب دوران العمود مع الحفاظ على إحكام الختم.
تسرب
تسمح الحشيات بكمية صغيرة من التسرب المتحكم فيه، حيث تتشوه لملء المخالفات السطحية.
الأختام الميكانيكية هي أجهزة تم تصميمها بدقة عالية للقضاء على التسرب تمامًا.
التثبيت
تركيب الحشيات سهل نسبيًا، وعادةً ما يتطلب فقط محاذاة دقيقة وعزم دوران للمسامير لضغط الحشية بين الحواف المتزاوجة. ولا يتطلب الأمر عادةً تدريبًا متخصصًا.
تركيب الأختام الميكانيكية هي عملية أكثر تعقيدًا وتتطلب التعامل بعناية مع مكونات الختم، محاذاة دقيقة، وأدوات متخصصة في كثير من الأحيان.
الدورية
تتطلب الحشيات فحصًا واستبدالًا دوريًا نظرًا لتدهورها بمرور الوقت نتيجةً لعمرها، ودورة الحرارة، والتعرض للوسائط المغلقة. استبدال الحشية سهلٌ عادةً.
تتميز الأختام الميكانيكية بعمر خدمة أطول، لكنها تتطلب صيانة أكثر دقة عند الحاجة. يتطلب تآكل سطح الختم، وإجهاد الزنبرك، وتدهوره الثانوي، إجراء صيانة دورية من قِبل فنيين متخصصين، وغالبًا ما يتطلب استبدال خرطوشة الختم بالكامل.
التكلفة
تُعدّ الحشيات حلاً اقتصاديًا للعزل، حيث تعتمد تكلفتها على المادة المختارة وحجمها وكميتها. حتى مواد الحشيات غير التقليدية تُعدّ رخيصة نسبيًا.
تتمتع الأختام الميكانيكية بتكلفة أولية أعلى بشكل كبير بسبب تصنيعها الدقيق ومجموعات المواد السطحية الغريبة.
المواد
يتم اختيار مواد الحشيات بناءً على التوافق الكيميائي، ومقاومة درجات الحرارة، وقابلية الانضغاط المطلوبة. تشمل الخيارات الشائعة مواد الإيلاستومر، والجرافيت، ومادة PTFE، والألياف.
ميكانيكي أو وجوه الفقمة مصنوعة من مواد عالية المقاومة للتآكل وقابلة للتشغيل الدقيق، مثل كربيد السيليكون وكربيد التنغستن والكربون. تستخدم الأختام الثانوية مطاطًا مطاطيًا وأوتادًا مرنة من الجرافيت أو PTFE.
طلب توظيف جديد
تتميز الحشيات بالتفوق في التطبيقات ذات القطر الكبير والضغط المنخفض مع الوسائط المتوافقة كيميائيًا والتسرب المسموح به، مثل شفاه الأنابيب والمبادلات الحرارية.
تعتبر الأختام الميكانيكية الخيار المفضل للمعدات ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية والسرعة العالية حيث يكون التسرب غير مرغوب فيه أو خطيرًا، مثل المضخات والضواغط والمحركات.
