A メカニカルシール 通常、完全に空転してから10～30秒以内に故障しますが、特殊な設計では数分まで耐えられるものもあります。正確な故障時間は、シール面の材質、軸速度、温度、圧力条件によって異なります。適切な潤滑がなければ、 シール面 摩擦により極度の熱が発生し、即座に損傷を引き起こし、壊滅的な故障につながります。
メカニカルシールは空運転するとなぜすぐに故障するのか
メカニカルシールは、空運転になると急速に故障します。これは、シール面間の摩擦により、数秒以内に538℃（1,000°F）を超える温度が発生するためです。この高熱により、シール面はひび割れ、歪み、さらには溶着することもあります。
通常の動作中は、わずか0.00002インチ（約0.00005mm）の薄い液体膜がシール面を分離し、熱を逃がします。この液体膜が消失すると、回転面と固定面が直接接触し、直ちに問題が発生します。
損傷は3段階で発生します。まず、2～3秒以内に温度が急上昇します。次に、熱衝撃により、例えば硬質表面材料に微小な亀裂が生じます。 炭化ケイ素または炭化タングステン最終的には、シール面が完全に割れるか、柔らかい材料（通常は炭素）が溶けて硬い面に堆積し始めます。
シールが空運転に耐えられる期間を決定する要因
シール面材質
シール面の材質は、ドライ運転時の耐久性に最も大きな影響を与えます。シリコンカーバイド同士の組み合わせは、他の組み合わせよりもドライ運転時の耐久性に優れ、低速域では1～2分程度持続する可能性があります。一方、カーボンとセラミックまたはタングステンカーバイドの組み合わせは、通常10～20秒以内に故障します。
シャフト速度
シャフトの回転速度は故障時間に直接影響します。3,600 RPMで回転するシールは、1,800 RPMで回転するシールに比べて約4倍早く故障します。回転速度が速いほど、摩擦が大きくなり、発熱も早くなります。
システム圧力
システム圧力も重要な役割を果たします。圧力が高いほどシール面がより密着し、摩擦が増加します。150 PSIのシールは、50 PSIのシールに比べて2倍の速さで破損する可能性があります。
温度
空運転開始前の温度も重要です。シールが通常運転で既に高温になっている場合、空運転による追加熱を吸収する熱容量が低下します。
よくあるご質問
標準的なメカニカルシールが空になる絶対最小時間はどれくらいですか?
ほとんどの標準的なメカニカルシールは、完全に空運転状態になると 5 ～ 10 秒以内に損傷の兆候が現れ、通常の動作速度と圧力では 30 秒以内に壊滅的な故障が発生することがよくあります。
水を追加すると、乾きつつあるシールが救われるのでしょうか?
すぐに（最初の 5 秒以内に）水を追加すると、永久的な損傷を防ぐことができますが、熱いシール面に冷たい液体を追加すると熱衝撃によって亀裂が発生する可能性もあるため、最初に機器を停止することをお勧めします。
空運転とデッドヘッディングの違いは何ですか?
空運転とは、シール面に液体がない状態で運転することを意味します。一方、デッド ヘッディングとは、排出バルブを閉じた状態でポンプを運転することを意味します。どちらもシールを損傷する可能性がありますが、空運転では故障がはるかに早く発生します。
