허용 가능한 기계적 씰 누출은 무엇입니까?

일반적으로 허용되는 누출률

대부분의 산업용 어플리케이션에서 제대로 작동하는 기계적 씰은 씰당 시간당 10방울 이하의 누출률을 보입니다. 이 소량의 누출은 정상적인 것으로 간주되며 적절한 씰 윤활 및 냉각에 필요합니다. 이 속도를 넘는 과도한 누출은 씰 설계, 설치 또는 작동 조건에 문제가 있음을 나타낼 수 있습니다.

씰 누출은 주어진 기간 동안 씰 면을 지나 누출되는 유체를 수집하고 정량화하여 측정합니다. 일반적으로 허용되는 방법은 분당 방울을 측정하여 시간당 비율로 변환하는 것입니다. 분당 한 방울은 시간당 약 2.5~3ml에 해당합니다.

API 682의 허용 누출량

미국 석유 협회(API) 표준 682는 석유 및 가스 산업에서 허용되는 씰 누출에 대한 지침을 제공합니다. API 682는 세 가지 씰 누출 클래스를 정의합니다.

• 카테고리 I 씰: 누설률 하루 500ml 미만(20.8ml/시간)
• 카테고리 II 씰: 누출량이 하루 1,000ml 미만(시간당 41.7ml)
• 카테고리 III 씰: 누출량이 하루 2,000ml 미만(시간당 83.3ml)

이러한 허용 누출률은 석유 및 가스 응용 분야의 까다로운 작동 조건과 중요한 특성으로 인해 일반적인 시간당 10방울 기준보다 높습니다.

씰 누출율에 영향을 미치는 요인

씰 설계 요소

• 표면소재: 1차 및 결합 링 표면 재료의 트라이볼로지 특성 및 호환성은 누출에 영향을 미칩니다. 실리콘 카바이드 대 실리콘 카바이드와 같은 하드 페이스 페어링은 더 좁은 간극과 더 적은 누출로 실행되는 경향이 있습니다.
• 균형 비율: 높은 균형 비율(즉, 더 큰 닫는 힘)을 가진 씰은 누설률이 낮은 경향이 있습니다. 그러나 이것은 열 발생 및 마모에 대해 균형을 이루어야 합니다.
• 얼굴 트리트먼트: 레이저 표면 질감 처리(LST)나 마이크로파 표면 재연마와 같은 표면 처리를 사용하면 씰 표면의 지형을 최적화하여 윤활 및 누출 제어를 개선할 수 있습니다.
• 스프링 로딩: 면을 함께 고정하는 스프링 힘은 면 하중과 누출율에 영향을 미칩니다. 스프링이 강할수록 누출은 줄어들지만 마모와 열 발생은 증가합니다.

장비 요인

• 샤프트 속도: 샤프트 속도가 빨라질수록 원심력과 난류가 커져 씰 누출이 증가하는 경향이 있습니다.
• 정렬 불량: 과도한 샤프트 정렬 불량 또는 처짐 씰 표면에서 불균일한 하중과 누출 증가를 초래할 수 있습니다.
• 진동: 진동으로 인해 씰 면이 떨리거나 순간적으로 열려 누출률이 높아질 수 있습니다.

작동 조건

• 압력: 더 높은 밀폐 압력은 다른 모든 것이 동일하다면 누출률을 증가시키는 경향이 있습니다. 두 배의 압력은 누출률을 약 두 배로 늘립니다.
• 온도: 온도가 상승하면 점도가 낮아져 누출률이 높아질 수 있습니다. 고온은 또한 엘라스토머를 손상시키고 면 변형을 일으킬 수 있습니다.

유체 특성

• 점도: 점도가 낮은 유체는 두 면 사이의 얇은 필름을 더 쉽게 흐르기 때문에 누출이 발생할 가능성이 더 큽니다.
• 매끄러움: 윤활성이 좋지 않은 유체는 씰 표면에서 마찰과 마모를 증가시켜 누출이 증가할 수 있습니다.
• 마모성: 연마 유체는 씰 표면의 마모를 가속화하여 표면이 열리고 시간이 지남에 따라 누출이 증가합니다.
• 휘발성: 휘발성이 높거나 기체 상태의 유체는 밀봉하기 어렵고 누출이 더 자주 발생할 가능성이 높습니다. 특히 유체의 증기압 근처에서 작동하는 경우 더욱 그렇습니다.