メカニカルシールは乾燥する可能性がある

メカニカルシールが潤滑に依存する仕組み

メカニカル シールが適切に機能するには、シール面の間に薄い流体膜が存在することが不可欠です。この流体膜は、通常はポンプで送られる媒体自体またはバリア 流体であり、静止シール面と回転シール面の間の摩擦と熱の発生を抑える潤滑剤として機能します。適切な潤滑が行われないと、メカニカル シールはすぐに過熱して故障し、コストのかかるダウンタイムや修理につながります。

メカニカルシールを空運転するリスク

潤滑不足による過度の熱と摩擦

メカニカル シールが乾燥すると、潤滑油膜がなくなり、シール面同士が直接接触します。この金属同士の接触により、大きな摩擦と熱が発生し、急速に破壊レベルにまでエスカレートする可能性があります。過度の熱はシール面を損傷するだけでなく、熱変形を引き起こし、シール部品の幾何学的特性を変え、適切なシールを維持する能力を損なう可能性があります。

シール面の急速な摩耗と損傷（ひび割れ、傷、穴あき）

ドライ ランニングによって生じる高摩擦と熱の組み合わせにより、メカニカル シール面の摩耗が加速します。潤滑剤がないと、シール面は大きなストレスにさらされ、表面のひび割れ、傷、穴あきが発生します。これらの表面の欠陥により、面のシール機能がさらに損なわれ、漏れが発生します。シール面の劣化は元に戻らないことが多く、コストのかかるシールの交換が必要になります。

漏れと早期シール不良

ドライ ランによりシール面が劣化すると、流体漏れの可能性が大幅に高まります。損傷したシール面は効果的なシール バリアを果たせなくなり、プロセス流体がシステムから漏れるようになります。漏れは貴重な製品の損失や環境の汚染につながるだけでなく、特に危険な流体や可燃性流体を扱う場合には安全上のリスクももたらします。ドライ ランによる早期のシール故障は、予定外のダウンタイム、メンテナンス コストの増加、環境および安全上の潜在的な影響につながる可能性があります。

メカニカルシールはドライランニングに耐えられるか

ほとんどのメカニカルシールは潤滑油膜で作動するように設計されていますが、一部の特殊なシールは短時間のドライ運転に耐えられるよう設計されています。これらのシールには通常、従来のシール面材料に比べて摩擦係数が低く、耐熱性に優れたシリコンカーバイドやダイヤモンドライクカーボンコーティングなどの先進的な材料が組み込まれています。ただし、これらの特殊なシールにも限界があり、長時間のドライ運転には適していません。

空運転の一般的な原因

• ポンプの不適切な起動: ポンプが適切にプライミングされ、液体が充填されていることを確認せずにポンプを始動すると、空運転につながる可能性があります。
• 不十分な水分補給: ポンプで送られる流体の供給が中断されたり不十分になったりすると、メカニカルシールが空になる可能性があります。
• キャビテーション: 流体圧力が蒸気圧以下に低下すると蒸気泡が形成され、シール面付近で崩壊して浸食を引き起こし、空運転につながります。
• シールの取り付けが不適切: メカニカルシールの位置ずれや不適切な取り付けにより、適切な流体膜の形成が妨げられ、空運転が発生する可能性があります。
• シールクーラーまたはフラッシュシステムの故障: シールの冷却またはフラッシング システムに障害が発生すると、メカニカル シールに十分な潤滑が供給されない可能性があります。

メカニカルシールの乾燥防止

• ポンプのプライミングを確実にする: ポンプを起動する前に、必ずポンプが適切にプライミングされ、液体が充填されていることを確認してください。これは、プライミング システムを使用するか、手動でポンプ ケーシングに液体を充填することによって行うことができます。
• 保護センサーを設置する: 流量計や圧力スイッチなどのセンサーを実装して、液体レベルの低下や液体供給の中断を検出できるようにします。これらのセンサーを制御システムに接続して、空運転状態の場合にポンプを自動的に停止することができます。
• シールフラッシュプランを活用する: API プラン 11、13、または 32 などのシール フラッシュ プランを使用して、メカニカル シール面に清潔で冷たい流体を継続的に流します。これらのフラッシュ プランは、潤滑を維持し、空運転のリスクを軽減するのに役立ちます。
• 適切なシール管理: メカニカル シールが正しく取り付けられ、適切な位置合わせとトルク設定になっていることを確認します。シールの点検や必要に応じて交換するなど、定期的なメンテナンスを実施します。空運転のリスクを最小限に抑えるため、起動およびシャットダウン手順を含むシール操作に関する製造元のガイドラインに従ってください。

よくある質問

メカニカルシールはどれくらいの期間空運転できますか

空運転は数秒以内に重大な損傷を引き起こす可能性があります。ほとんどのメカニカルシールは、適切な潤滑が行われないと 30 秒以内に故障します。