مادة سطح إحكام الصمام
مادة سطح إحكام الصمام
مادة سطح إحكام الصمام هي ما نحتاج إلى الانتباه إليه عند شراء الصمامات. نحن نقدم مجموعة متنوعة من خيارات مواد سطح الإحكام لتلبية متطلبات الصناعات المختلفة. نحن متخصصون في حلول الصمامات موردون من الصين، ننتج ونصمم صمامات لمئات العملاء وعشرات الصناعات حول العالم!
لماذا تختار صمامات رايموند!
أمنيتنا هي أن تجد كل ما تحتاجه لدينا دون الحاجة للبحث في مكان آخر!
مادة سطح إحكام الصمام
لدينا المئات من الصمامات الصناعية لتختار منها!
نوع صمام جديد
كل عام، يتم وضع البحث والتطوير للصمامات الجديدة في الإنتاج!
أنواع صمامات مخصصة
صمامات مخصصة بالكامل وفقًا لاحتياجات العملاء!
ما تحتاج لمعرفته حول مادة سطح إحكام الصمام
مادة سطح إحكام الصمام
يمكن أن تكون مادة سطح إحكام الصمام من أنواع عديدة.
مواد الإحكام اللين
مطاط البيوتاديين (NBR)
يتميز مطاط البيوتاديين بمقاومة ممتازة للزيوت، ومقاومته للحرارة أفضل من المطاط الطبيعي ومطاط الستايرين بيوتاديين. إحكام الهواء ومقاومة الماء فيه مثاليان و مناسب للمنتجات البترولية، البنزين، التولوين، الماء، الوسط الحمضي والقاعدي مع درجة حرارة تتراوح بين -60 ~ +120 درجة مئوية.
مطاط الفلور (FKM)
مطاط الفلور مقاوم للحرارة، الأحماض والقلويات، الزيوت، الماء المشبع والبخار، مع انخفاض معدل الانضغاط وإحكام هواء جيد. يستخدم للمنتجات البترولية، الماء، الأحماض و الكحول في درجات حرارة تتراوح بين -30 و +220 درجة مئوية.
بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE)
يتميز بمقاومة أخرى للحرارة الشديدة، التآكل الكيميائي، معامل احتكاك منخفض،, ولكن بقوة ميكانيكية منخفضة، انزلاق سهل ومرونة منخفضة. مناسب للسوائل المسببة للتآكل بدرجة حرارة أقل من أو تساوي 170 درجة مئوية.
مادة الإغلاق الصلب
سبيكة نحاسية
يتمتع بـ مقاومة للتآكل ومقاومة التآكل في الماء أو البخار ومناسبة لـ السوائل بضغط PN≤1.6MPa ودرجة حرارة لا تزيد عن 200 درجة. يمكن تثبيتها على جسم الصمام بواسطة هيكل حلقي أو طرق السطح والصب. الدرجات شائعة الاستخدام هي ZCuAl10Fe3 (برونز الألومنيوم)، ZCuZn38Mn2Pb2 (نحاس مصبوب).
ستانلس ستيل مطلي بالكروم
يوفر مقاومة جيدة للتآكل ويستخدم عادة للماء والبخار والزيت، ودرجة الحرارة لا تتجاوز 450 درجة. الدرجات شائعة الاستخدام هي 2Cr13 و 1Cr13.
سبيكة ستالايت
مقاومة للتآكل والتآكل والخدوش. مناسبة للصمامات لمختلف الأغراض والسوائل المختلفة بدرجة حرارة تتراوح من -268 إلى +650 درجة، خاصة السوائل المسببة للتآكل الشديد السوائل. نظرًا للسعر المرتفع، غالبًا ما تستخدم لبناء الأسطح.
سبائك النيكل
هناك ثلاث مواد شائعة لأسطح منع التسرب: مونيل، هاستلوي B وهاستلوي C. مونيل هو المادة الأساسية التي تقاوم التآكل من حمض الهيدروفلوريك وهو مناسب للمواد القلوية، الأملاح، الأغذية والمذيبات الحمضية غير الهوائية في درجات حرارة تتراوح من – 240 إلى +482 درجة. هاستلوي B وهاستلوي C هما الأكثر مقاومة للتآكل ولهذا فهما مناسبان لأحماض المعادن المسببة للتآكل، حمض الكبريتيك، حمض الفوسفوريك، غاز HCl الرطب والمؤكسدات القوية في درجة حرارة 371 درجة (صلابة 14RC). وفي نفس الوقت فهما أيضاً يُستخدم في المحاليل الخالية من حمض الهيدروكلوريك والوسائط المؤكسدة القوية بدرجة حرارة 538 درجة مئوية (23RC).
سبائك قائمة على الحديد
سبائك الحديد هي مادة سطح مانع للتسرب مبتكرة تم تطويرها حديثًا. مقاومتها للتآكل والخدش أفضل من 2Cr13 ولديها أيضًا مقاومة جيدة للتآكل، لدرجة أنها يمكن أن تحل محل 2Cr13. وهي مناسبة للسوائل غير المسببة للتآكل ذات درجة الحرارة العالية. أقل من أو يساوي 450 درجة مئوية.
المزيد من المقالات المتعلقة بالصمامات
أعتقد أنك لن تندم على اختيارك
لماذا تختار صمامات رايموند؟
مخصصة حسب الطلب
نرحب ترحيباً شديداً بالعملاء لجلب متطلباتهم الصناعية، وتشمل حلول الصمامات الصناعية لدينا التخصيص حسب الطلب! نستخدم أفضل المواد لإنتاج صمامات متوافقة مع المعايير، إذا كنت بحاجة إلى خدمات تخصيص الصمامات، يرجى الاتصال بنا فوراً.
جودة الصمامات
تتحكم رايموند في جودة المنتجات بدقة في كل عملية؛ من ناحية أخرى، فهي تحسن جودة عمل الموظفين؛ وتسعى باستمرار لتحقيق الأداء العالي والجودة العالية للمنتجات، وتلتزم بأن تصبح العلامة التجارية المفضلة لمنتجات الصمامات لغالبية المستخدمين.
خدمات احترافية
سيقوم مندوب المبيعات لدينا بالإجابة على أسئلتك المهنية المتعلقة بالصناعة، وأسئلة المنتجات، وأسئلة النقل، وما إلى ذلك. موظفو الخدمة لدينا متواجدون عبر الإنترنت لمدة 7 × 12 ساعة. إذا واجهت مشاكل في فرق التوقيت، فيرجى الانتظار بصبر للحصول على ردنا، وسنقوم بالرد عليك في أقرب وقت ممكن.
تقنية عالية وجديدة
بصفتنا شركة ذات تقنية عالية في الصين، يمكننا تقديم رسومات عينات كاملة للصمامات، ودعم فني لعملية إنتاج الصمامات، ودعم فني مثل أدلة الصيانة، وكتب حسابات القوة. الأسئلة الشائعة حول تشغيل الصمامات.
ابتكار البحث والتطوير
استثمرت Raymon Valve الكثير من القوى العاملة والأموال في البحث والتطوير المبتكر للصمامات، وافتتحت مختبرات وغرف فحص وغرف بحث وتطوير. يتم تطوير 20 نوعًا من المنتجات الجديدة كل عام. صمامات مخصصة للصناعة للعملاء، وعشرات المنتجات في ظروف صمامات قاسية.
المعايير الدولية
تفي الصمامات التي ننتجها بمؤشرات اختبار دولية مختلفة، ويتم تصنيع جميع أنواع الصمامات وقبولها وفقًا للمعايير المحلية ذات الصلة مثل GB و JB، بالإضافة إلى المعايير الدولية مثل ANSI و API و JIS و BS. DIN. يرجى الاتصال بنا لمعايير الإنتاج الخاصة.
نحن لسنا مجرد مصنع للصمامات، بل ناشرون لمعرفة الصناعة أيضًا
اطلب عرض سعر لمزيد من التفاصيل
تطبيقات Raymon Valve المصنعة حسب الطلب (OEM & ODM)
xxxxxx炼金最佳
انقر فوق الزر “تحرير” لتغيير هذا النص. هذا نص تجريبي.
x
xxxxxx石油专用....
انقر فوق الزر “تحرير” لتغيير هذا النص. هذا نص تجريبي.
x
xxxxxx
انقر فوق الزر “تحرير” لتغيير هذا النص. هذا نص تجريبي.
x
xxxxxx
انقر فوق الزر “تحرير” لتغيير هذا النص. هذا نص تجريبي.
x
xxxxxx
انقر فوق الزر “تحرير” لتغيير هذا النص. هذا نص تجريبي.
x
مادة سطح إحكام الصمام
ال 6 عوامل يجب مراعاتها عند اختيار مادة سطح إحكام الصمام
تؤثر جودة المواد المستخدمة لسطح الإحكام بشكل مباشر على عمر الصمام, ، لذلك عند اختيار المواد، يجب مراعاة العوامل التالية:
1. مقاومة التآكل
“التآكل” هو العملية التي يتلف فيها سطح الإحكام تحت تأثير الوسط.
بالنسبة لمثل هذا الضرر الذي يلحق بالسطح، لا يمكن ضمان أداء الختم، ويعتمد مقاومة التآكل لمادة الختم بشكل أساسي على الدرجة الكاملة والاستقرار الكيميائي للمادة.
مادة الختم تعتمد بشكل أساسي على الدرجة الكاملة والاستقرار الكيميائي للمادة.
مادة.
2. مقاوم للخدش
الخدش هو تلف للمادة ناتج عن الاحتكاك أثناء حركة أسطح الختم بالنسبة لبعضها البعض
غير ذلك. مثل هذا الضرر سيؤدي حتماً إلى تلف سطح الختم، لذا فإن مادة
يجب أن يتمتع سطح الختم بأداء فحص داخلي جيد وأن يكون صمام بوابة. هو
تُحدد قابلية خدش المادة غالبًا بالخصائص الداخلية للمادة.
3. مقاومة التآكل
“التآكل” هو عملية تدمير سطح الختم عندما يمر الوسط عبر
سطح الختم بسرعة عالية. يؤثر تلف الختم بشكل كبير، لذا فإن مقاومة التآكل هي أيضًا
أحد المتطلبات الهامة لمواد سطح الختم.
4. الصلابة
تنخفض الصلابة بشكل كبير عند درجة حرارة التشغيل المحددة.
5. معامل التمدد الخطي
يجب أن يكون معامل التمدد الخطي لسطح الختم ومادة الجسم متشابهين،,
وهو أمر أكثر أهمية لهيكل حلقة الختم لتجنب الإجهاد الإضافي و الارتخاء عند درجة الحرارة العالية.
6. متطلبات خاصة إضافية
عند الاستخدام في درجات الحرارة العالية، يجب أن يكون هناك مقاومة كافية للأكسدة، والإجهاد الحراري،
الدورة الحرارية والمشاكل الأخرى. ثم اعتمادًا على الصمام والاستخدام، يمكن التركيز على عدد قليل فقط من المتطلبات.
على سبيل المثال، يجب أن تولي الصمامات المستخدمة في الوسائط عالية السرعة اهتمامًا خاصًا لـ
متطلبات مقاومة التآكل لسطح الختم. عندما يحتوي الوسط على شوائب صلبة،
يجب اختيار مادة سطح الختم ذات الصلابة العالية.
كيفية إحكام غلق الصمام
يمنع مانع التسرب حدوث التسربات وهو مصمم لمنعها واحتوائها.
لضمان قدرة الصمام على إيقاف تدفق السائل بشكل جيد ومنع التسربات، من الضروري التأكد من إحكام غلق الصمام.
هناك العديد من الأسباب لتسرب الصمامات بما في ذلك: سوء التصميم الهيكلي، أسطح التلامس مانعة التسرب المعيبة، أجزاء التثبيت غير المحكمة، عدم تطابق جيد بين جسم الصمام وغطاء الصمام، والعديد من الأسباب الأخرى.
تبحث تقنية إحكام غلق الصمامات بشكل منهجي ومتعمق، والذي ينعكس بشكل أساسي في جانبين: الختم الثابت والختم الديناميكي: يشير الأول عادةً إلى الختم بين سطحين ثابتين، بينما يستخدم الختم الديناميكي بشكل أساسي لإحكام غلق ساق الصمام، أي لا يمكن للسائل الموجود في الصمام الهروب مع حركة ساق الصمام.
نوع الصمام وتأثيره على اختيار حل الختم
صمامات البوابة ذات الساق الصاعدة عادة ما يكون لها أشواط فتح وإغلاق أطول، مما قد يجعل الختم صعبًا إذا تم تشغيلها بشكل متكرر. في معظم الحالات، لا يتم تشغيل هذه الصمامات أكثر من مرة في الأسبوع، وأحيانًا مرة واحدة فقط في السنة.
تعتبر الخلوص بين غدة التعبئة وساق الصمام وغدة التعبئة أمرًا بالغ الأهمية: إذا كانت الفجوة كبيرة، يمكن للحركة الخطية أن تتسبب في سحق جزء من عنصر الختم أو سحب جزيئات غريبة عبر عنصر الختم. لذلك، من الممكن تركيب حلقة تنظيف في الأسفل وفي بعض الحالات في الأعلى.
صمام غلوب عادةً ما تتبنى آلية قضيب الرفع والحركة الدورانية، ويكون ختمها هو الأصعب، لأن ساق الصمام سيتحرك في اتجاهين في نفس الوقت وسيتلامس تجميع التعبئة تدريجيًا مع سطح ساق الصمام بالكامل. أي عدم محاذاة أو عدم استدارة لساق الصمام يمكن أن يتسبب في كسر عنصر التعبئة وحدوث تسرب. على غرار حالة صمامات البوابة، تسحب الحركة الخطية جزيئات التلوث عبر عنصر الختم وإلى سائل العملية.
تعتبر الصمامات الكروية والفراشة والمقبس من الصمامات الربع دورة الشائعة. عندما يتم تدوير ساق الصمام تسعين درجة بالنسبة لعنصر الختم، يمكن للصمام إكمال العملية بأكملها من الفتح إلى الإغلاق.
يعني نمط الحركة هذا أبسط ختم لأنه يتمتع بمسافة حركة أصغر بكثير من الأنواع الأخرى من الصمامات. على عكس نماذج الحركة الخطية، لا تسحب الحركة الربع دورة بسهولة الجسيمات الغريبة عبر عنصر الختم. يجدر الانتباه إلى لا مركزية ساق الصمام. بعض عناصر الختم حساسة للغاية لعدم محاذاة المشغل، مما قد يؤدي أيضًا إلى انخفاض أداء ختم ساق الصمام.
هناك العديد من الموديلات المختلفة لغدد الصمامات الربع دورة، مما يؤدي غالبًا إلى مجموعة محدودة من عناصر الختم. في كثير من الحالات، يكون صندوق التعبئة ضحلًا جدًا ويصعب تحقيق ختم محكم في ظروف الضغط العالي.
صمام تحكم عادةً ما يكون ختم الساق هو الأصعب، ويرجع ذلك أساسًا إلى التشغيل المتكرر ولا يمكن أن يكون جهد ختم الساق مرتفعًا جدًا. إذا تعرض صمام التحكم لـ 100,000 دورة للساق، فإن أنواع الصمامات الأخرى في النظام تميل إلى التعرض لـ 1,500 دورة فقط. يمكن أن يتسبب التشغيل عالي الدورة في تآكل عناصر الختم، مما قد يؤدي إلى تدهور أداء الختم بمرور الوقت. لتحسين أداء التحكم في السوائل، لا يمكن لساق صمام التحكم تحمل احتكاك مفرط، لذلك يكون جهد الختم المطبق على صمام التحكم أقل بكثير من صمام التحكم اليدوي. إذا تسبب عنصر الختم في تعرض ساق الصمام لاحتكاك مفرط، فسوف يتأخر عمل الصمام أو يعاني من انحراف السرعة، مما يؤدي إلى عمل مفرط لساق الصمام وانخفاض أداء التحكم في السوائل. صمامات التحكم الخطية أصعب في الختم من صمامات التحكم الدورانية. على غرار الصمام الربع دورة، فإن ساق صمام التحكم الدوراني له وضع حركة دائري فقط والسطح الذي يحتاج ساق الصمام إلى ختمه أصغر بكثير من صمام التحكم الخطي.
مادة الساق للصمامات المعدنية المتخصصة لينة نسبيًا، لذلك يجب توخي الحذر عند اختيار مكونات الختم. من الناحية المثالية، يكون مادة عنصر الختم ألين من مادة الساق لتقليل تآكل الساق. قوة الخضوع لمسامير الغدة لبعض الصمامات المعدنية المتخصصة منخفضة نسبيًا و من الضروري تجنب أن يكون حمل عنصر الختم قريبًا من الحد الأقصى للإجهاد المقبول.
حجم الصمام
بالنسبة للصمامات الصغيرة، يكون المقطع الحلقي بين ساق الصمام والجدار الداخلي لغدة التعبئة صغيرًا، ولكن هذا ليس بالضرورة شيئًا جيدًا لأنه يحد من اختيار عناصر الختم في بعض الحالات. عادةً ما تحتوي الصمامات الصغيرة على مقطع حلقي يبلغ 0.125 بوصة فقط، مما يجعل من الصعب تركيب عناصر ختم مبتكرة ومتينة. الصمام الكبير يمكن أن يسبب مشاكل أيضًا! يمكن أن يتسبب التحجيم الزائد في أحمال مفرطة على الساق ومجموعة التعبئة. عندما يهتز الصمام، قد تكون القوى المتولدة كبيرة جدًا لعناصر الختم القياسية. يختلف فرق درجة الحرارة بين الأجزاء المختلفة للصمامات الكبيرة أيضًا، مما قد يؤدي إلى تشوهات هيكلية.
بالنسبة لمعظم أنواع الصمامات، تكون النسبة المثالية لحجم التعبئة إلى ارتفاع التجويف هي 3-5 أضعاف قطر المقطع العرضي. إذا كان صمامًا ربع دورة بمتطلبات ختم منخفضة، فيمكنه الختم بفعالية حتى لو كان صندوق التعبئة ضحلًا. الغدة العميقة جدًا في البداية تعني أن مجموعة الختم تميل إلى التكتل، مما يؤدي إلى فقدان ضغط الختم والتسرب الناتج. الثاني هو الاحتكاك العالي على ساق الصمام، والذي يمكن أن يصبح عائقًا في بعض التطبيقات. اعتمادًا على الظروف المحددة لأنظمة الختم المختلفة، يجب مطابقة عنصر الختم وعملية معالجة سطح جسم الصمام بشكل معقول. أخذ حلقات O كمثال، يجب أن يكون سطح جسم الصمام أملسًا نسبيًا، بينما قد تتطلب عناصر الختم الأخرى أسطحًا أكثر خشونة لختم أفضل. في كثير من الحالات، يكون سطح الساق للصمامات الجديدة أملسًا جدًا، مما يؤدي إلى احتكاك مفرط وتأثير الالتصاق والانزلاق مع عنصر الختم. يمكن لعناصر الختم منخفضة الاحتكاك مثل أختام البولي تترافلوروإيثيلين (PTFE) تجنب هذه الظواهر غير المرغوب فيها.
العوامل الرئيسية في تعبئة الصمامات وختمها
تغليف مضغوط التغليف هو مانع تسرب ميكانيكي خاص بين بيئتين مختلفتين ويستخدم أيضًا لنوع من الموانع يستخدم على سبيل المثال في صمامات غلوب. يعتبر غلاف التغليف الخاص بالصمام ذا أهمية خاصة لأن استخدامه غير الصحيح يمكن أن يضر بأداء الصمام بأكمله. لذلك، تصبح قواعد الصيانة مهمة جدًا لأن عمليات الاستبدال أو الضبط التي لا تتم بشكل صحيح أو المرتجلة يمكن أن تجعل صمام التحكم غير فعال. يوضح مبدأ تشغيل صندوق الحشو في الشكل 1. القوة الضاغطة الناتجة عن ضغط الغلاف تنتج ضغطًا شعاعيًا يؤدي إلى تأثير منع التسرب. يتم توزيع الضغط الشعاعي بشكل أسي على طول التغليف بالكامل. للحفاظ على التغليف "جافًا"، يجب أن يكون الضغط الشعاعي على الحلقة الداخلية مساويًا على الأقل للضغط الداخلي للنظام، مما يعني أن الضغط الشعاعي على الحلقة الخارجية أعلى بكثير، وهو مرتفع جدًا في معظم التطبيقات (مما يؤدي إلى احتكاك مفرط، تآكل العمود، وفشل مانع التسرب الهوائي). لذلك، في معظم التطبيقات، يجب ضبط قوة الضغط للسماح بتسرب طفيف للتغليف على الحلقة الأخيرة، أي أن الضغط الشعاعي على هذه الحلقة أقل قليلاً من الضغط الداخلي للنظام. ومع ذلك، سيؤدي هذا إلى بعض التسرب على معظم حلقات التغليف إذا تم ضبط الغلاف على الحد الأدنى من الضغط الذي لا ينتج عنه تسرب. عامل آخر يعقد قضية الضغط الأمثل للغلاف هو أن بعض أنواع التغليف يمكن أن تتمدد أثناء الاستخدام، على سبيل المثال، عند ارتفاع درجة الحرارة. قد يكون من الضروري إضافة القليل من التحميل المسبق. بالإضافة إلى ذلك، للتعويض عن تآكل التغليف وارتخائه والحفاظ على مانع تسرب مرضٍ، من الضروري إعادة شد الغلاف بشكل دوري. عند استخدام أنواع التغليف العادية، تكون نسبة الضغط الشعاعي المتولد إلى الضغط المحوري المطبق عند ضغط الغلاف حوالي 0.6 ~ 0.7، ويظهر الضغط الشعاعي النموذجي على طول صندوق الحشو بالكامل في الشكل 2.
غلاف التغليف الخاص بالصمام صمام تنظيم يستحق اهتمامًا خاصًا لأن استخدامه غير الصحيح يمكن أن يضر بأداء الصمام بأكمله.
قواعد الصيانة مهمة جدًا لأن عمليات الاستبدال أو الضبط التي لا تتم بشكل صحيح أو المرتجلة يمكن أن تجعل صمام التحكم غير فعال.
يوضح مبدأ تشغيل صندوق الحشو في الشكل 1.
الشكل 1
القوة الضاغطة الناتجة عن ضغط الغلاف تنتج ضغطًا شعاعيًا يؤدي إلى تأثير منع التسرب. يتم توزيع الضغط الشعاعي بشكل أسي على طول التغليف بالكامل. للحفاظ على التغليف “جافًا”، يجب أن يكون الضغط الشعاعي على الحلقة الداخلية مساويًا على الأقل للضغط الداخلي للنظام، مما يعني أن الضغط الشعاعي على الحلقة الخارجية أعلى بكثير، وهو مرتفع جدًا في معظم التطبيقات (مما يؤدي إلى احتكاك مفرط، تآكل العمود، وفشل مانع التسرب الهوائي). لذلك، في معظم
التطبيقات، يجب ضبط قوة الضغط للسماح بتسرب طفيف للتغليف على الحلقة الأخيرة، أي أن الضغط الشعاعي على هذه الحلقة أقل قليلاً من الضغط الداخلي للنظام. ومع ذلك، سيؤدي هذا إلى بعض التسرب على معظم حلقات التغليف إذا تم ضبط الغلاف على الحد الأدنى من الضغط الذي لا ينتج عنه تسرب.
عامل آخر يعقد قضية الضغط الأمثل للغلاف هو أن بعض أنواع التغليف يمكن أن تتمدد أثناء الاستخدام، على سبيل المثال، عند ارتفاع درجة الحرارة. قد يكون من الضروري إضافة القليل من التحميل المسبق. بالإضافة إلى ذلك، للتعويض عن تآكل التغليف وارتخائه والحفاظ على مانع تسرب مرضٍ، من الضروري إعادة شد الغلاف بشكل دوري.
عند استخدام أنواع التغليف العادية، مواد التعبئة والتغليف تكون نسبة الضغط الشعاعي المتولد إلى الضغط المحوري المطبق عند ضغط الغلاف حوالي 0.6 ~ 0.7، ويظهر الضغط الشعاعي النموذجي على طول صندوق الحشو بالكامل في الشكل 2.
الشكل 2
يظل الحشو (Packing) هو الخيار الأساسي للعديد من التطبيقات، خاصةً حيث تُستخدم صناديق الحشو الكبيرة والأحمال الثقيلة، مثل مضخات العمليات، وإمدادات البخار، ومعالجة المياه بالجاذبية. تتميز موانع التسرب بالحشو أيضًا بميزة إمكانية استخدامها في التطبيقات الدوارة بالإضافة إلى التطبيقات الترددية. بالنسبة للعديد من مهام التشغيل الترددي، خاصة في التطبيقات الكبيرة والخدمة الشاقة، يمكن استبدال الحشو بتجميع مانع تسرب مرن أو مانع تسرب مفرد، ما لم يكن هناك حاجة إلى تسرب ضئيل، وقد يكون مانع تسرب عمود ميكانيكي أكثر ملاءمة. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه مع الاستخدام الواسع النطاق لموانع التسرب الميكانيكية، لا توجد علامة على انخفاض الحاجة إلى موانع تسرب حشو السلال.
الحشوات هي في الأساس مقاطع عرضية لينة (قابلة للتشوه)، على الرغم من أن ليونتها تتفاوت بشكل كبير. تحتوي بعض طبقات الحشو دائمًا على مادة تشحيم، وأثناء الاستخدام، مع الضغط المفرط أو السخونة الزائدة، ستفقد مادة التشحيم، وسيقل حجم الحشو، وينخفض الضغط الشعاعي، مما يتسبب في تسرب من السطح.
حيث يكون التشحيم إشكاليًا، أو حيث يلزم بعض التبريد لصندوق الحشو، يمكن تغذية مادة تشحيم/مبرد إضافية في وسط صندوق الحشو، كما هو موضح في الشكل 3.
الشكل 3
تكون درجة التبريد بهذه الطريقة محدودة، وعند درجات الحرارة الأعلى، قد يلزم تبريد جسم صندوق الحشو بالكامل تشغيليًا للحفاظ على درجة حرارة تشغيل صندوق الحشو ضمن حدود درجة حرارة خدمة الحشو. نظرًا لأن الألياف تتطلب انكماشًا عالي الضغط للتسبب في احتكاك أكبر وسخونة زائدة بسبب نقص التشحيم المناسب، بالإضافة إلى الانزلاق المتراكم وما إلى ذلك، تنشأ عدد من المشاكل من هذا، والتي يمكن معالجتها باستخدام طلاء PTFE مطور حديثًا وحشو أساسه السليلوز المشتت من الأراميد لحل المشكلة.
حجم الحشو
عادةً ما يكون للحشوات الضاغطة مقطع عرضي مربع تقريبًا (على الرغم من أنه يمكن استخدام الحشوات المنسوجة بنمط على قضبان المكبس الترددي). وجذع الصمام؛ يمكن استخدام الحشو السائب لإغلاق الصمامات وصناديق الحشو لبعض المضخات). لذلك، يتم تصنيع معظم الحشوات بأحجام مقطع عرضي قياسية تزيد عن 6 مم (1/46 بوصة) “مربعة”. حجم المقطع عرضي اعتباطي إلى حد كبير
ولكن كدليل عام، عندما يكون قطر العمود 12 مم (1/2 بوصة)، يكون عرض الأخدود حوالي 25% من قطر العمود (أو القضيب)، وعندما يكون قطر العمود حوالي 150 مم (6 بوصات)، يتم تقليل عرض الأخدود إلى 10% من قطر العمود.
لا توجد قاعدة مؤكدة حول عدد دوائر الحشو المثلى، ولكن للعمل العام، من المعتاد استخدام 4 أو 5 دوائر مربعة، كما هو موضح في الشكل 4 و الشكل 5.
الشكل 4
الشكل 5
هيكل صندوق الحشو
كما هو موضح في الشكل 5أ، فإن هيكل صندوق الحشو للتعامل مع السوائل النظيفة والخالية من المواد الكاشطة تحت الضغط بسيط. المتطلب المحدد هو ضمان وجود مخروط توجيه مناسب عند فم صندوق الحشو، لتجنب إتلاف الحشو أثناء التجميع، كما يُشترط أن يكون لسطح صندوق الحشو تشطيب سطحي جيد جدًا. يُعتقد عمومًا أن 2.5 ميكرومتر (64 ميكروبوصة) Ra يلبي معظم متطلبات الاستخدام.
في التطبيقات التي تحتوي فيها المادة المحكمة الغلق على جزيئات كاشطة، يُؤمل ألا تدخل الجزيئات الكاشطة إلى منطقة إحكام الحشو قدر الإمكان. يمكن تحقيق ذلك عن طريق إدخال تدفق مناسب من خلال حلقة فتحة في وسط صندوق الحشو، كما هو موضح في الشكل 5ب. تجدر الإشارة إلى أن التسرب الذي يتم التحكم فيه في هذه الحالة هو تسرب سائل التنظيف، والذي سيتسرب أيضًا مرة أخرى إلى الوسط بسبب توزيع الضغط الزوالي. حيث لا يكون التنظيف بسائل مناسب ممكنًا، فإن التنظيف بالشحم يعد خيارًا، كما هو موضح في الشكل 5ج. في هذه الحالة، يجب أن يكون الشحم نظيفًا ومتوافقًا مع الوسط.
الشكل 6
يوضح الشكل 6 تكوينين آخرين لصندوق الحشو. في الشكل 6أ، يكون ضغط الوسط الذي يتم معالجته أقل من الضغط الجوي، لذلك يلزم وجود حاجز سائل لمنع دخول الهواء إلى الوسط عبر صندوق الحشو. يتم سحب هذا الحاجز السائل من مخرج الوسط عبر حلقة الفتحة وتغذيته إلى صندوق الحشو. التسرب الذي يتم التحكم فيه في هذه الحالة هو تسرب الوسط.
الوسط المعالج في الشكل 6ب سام أو خطير، لذلك يتم أيضًا استخدام صندوق حشو من نوع التنظيف لتوفير الحاجز الأساسي. يتم دعم ذلك بمسار احتواء (حلقة تنظيف) في مكبس الحشو، وكتلة حشو مساعدة لمنع التسرب.
مواد تقليدية
لا تزال الأشكال التقليدية للحشو القائمة على حبال الألياف المشحمة شائعة وقد تم استخدامها على نطاق واسع. نطاق المواد المستخدمة لهذا الحشو واسع جدًا (انظر الجدول 1أ، المدرجة بعضها فقط)، ويتم توسيع هذا النطاق بشكل أكبر من خلال إدخال حبال اصطناعية لتحسين بعض الخصائص، ومع ذلك، فقد ثبت أن المزايا الاصطناعية للحرير والنايلون محدودة. الألياف النباتية مناسبة بشكل عام لوسائط الزيت والماء والمواد الكيميائية غير المسببة للتآكل بدرجة حرارة تشغيل لا تزيد عن
90 درجة مئوية وسرعة احتكاك معتدلة (لا تزيد عن 8 م/ث). القطن والكتان هما الألياف الأكثر استخدامًا، يليهما القنب. اختفت رامي والجوت والسيزال إلى حد كبير. يعتبر حبل الأسبستوس المادة التقليدية المفضلة لظروف الخدمة ذات درجات الحرارة العالية (تصل إلى 320 درجة مئوية) وسرعة الاحتكاك العالية. بالطبع، مشكلة الأسبستوس الضار بصحة الإنسان هي بالفعل مصدر قلق، وقد توقف الكروسيدوليت في الواقع. ومع ذلك، يتمتع الكروسيدوليت بمقاومة جيدة للتآكل. قليلون هم الذين اعترضوا على الأسبستوس الأبيض (الأسبستوس سيليكات المغنيسيوم المائي). أصبح الأسبستوس الأبيض هو الحبل الأكثر أهمية المستخدم في حشوات الأسبستوس. خاصة كمادة ليفية، يتم ربطها بإحكام عن طريق التشريب أثناء تصنيع الحشوات، ولا تنبعث منها غبار الأسبستوس، وهو المصدر الرئيسي للمخاطر الصحية المذكورة.
مواد تشحيم تقليدية
تكون حشوات الحبال الليفية دائمًا مزودة بمواد تشحيم، باستثناء التطبيقات الخاصة التي تتطلب حشوات جافة بالفعل. الجرافيت مادة تشحيم غالبًا ما تُضاف إلى المقطع العرضي للحشوة، ويمكن أن توفر تشحيمًا ذاتيًا جيدًا في العديد من التطبيقات التي تعمل في ظروف جافة أو عند ملامسة سوائل غير مزلقة.
لذلك، فإن مواد التشحيم الجرافيتية مناسبة بشكل خاص لتوريد البخار والماء، وخاصة معدات المياه المالحة. ومع ذلك، في بعض الحالات، قد يكون وجود الجرافيت السائب ضارًا؛ أو عند تشغيل الحشوة مقابل قضيب من الفولاذ المقاوم للصدأ، قد يسبب الجرافيت تآكلًا موضعيًا للفولاذ بسبب التحليل الكهربائي. مادة تشحيم أخرى متاحة يمكنها حل هذه المشكلة هي الميكا. هذه المواد التشحيم، جنبًا إلى جنب مع ثاني كبريتيد الموليبدينوم والتفلون، لا تزال مواد التشحيم “الجافة” القياسية حتى يومنا هذا.
تم استبدال مواد التشحيم التقليدية “الممزوجة” مثل الشحم الحيواني بزيت معدني، وزبدة، وبارافين، وصابون. تم تصميم شحوم السيليكون للتطبيقات ذات درجات الحرارة العالية مع حشوات الأسبستوس، ولكنها تعتبر حاليًا غير مناسبة للتطبيقات التي تلامس الأطعمة ومياه الشرب. مواد التشحيم المستخدمة في هذه الأنواع من التطبيقات تختلف نسب مواد التشحيم المستخدمة عادة من تطبيق إلى آخر. لذلك، يجب أن تكون الحشوات المُعدة للحركة عالية السرعة، وخاصة الحركة الدورانية عالية السرعة، أكثر ليونة بشكل عام، حتى تظل مرنة لفترة طويلة وتتمكن من احتواء نسبة أكبر من مادة التشحيم. الحشوات التي تعمل فقط في ظروف الخدمة الثابتة لا تحتاج عمومًا إلى إضافة مواد تشحيم على الإطلاق. يمكن تقوية الحشوات المستخدمة في التطبيقات الترددية بسلك مقاوم للتآكل بدلاً من مواد التشحيم، ربما بغلاف من الجرافيت. قد يتم تقوية أنواع أخرى من الحشوات بسلك ناعم مقاوم للتآكل مع غمسها أيضًا في مادة تشحيم. يجب أن يضمن مقدار السلك الناعم المقاوم للتآكل التشحيم المستمر للعمود ويساعد في نقل الحرارة من سطح العمل.
حشوات الحبال مقابل الحشوات المضفرة
تتكون الحشوات المضفرة من خيوط متعددة من الأسلاك المضفرة بطريقة ضفر تقليدية أو معدلة، حيث يشكل كل خيط فجوة لاحتواء مادة التشحيم. يمكن مطابقة طبقات الحبل وفقًا لـ ظروف التشغيل, على سبيل المثال، عند استخدامها للأختام الدوارة، يتم ضفرها وفقًا لدوران العمود، بحيث لا يؤثر تآكل الألياف الفردية بشكل خطير على الأداء العام لقسم الحشوة.
يمكن بناء الحشوات المضفرة بطريقتين. تتكون الحشوات المضفرة المستمرة من خيوط فردية من الغزل المنسوج معًا في شكل أنبوبي، بطريقة مماثلة، طبقة تلو الأخرى لإنشاء المقطع العرضي المطلوب. الآخر هو طريقة نسج التويل (كطريقة تشوه ونسيج شبكي)، يمكن استخدام كلتا الطريقتين لإنشاء حشوات أكثر كثافة، والتي تتمتع بكثافة سطحية أعلى؛ ولكنها تحافظ على مساحة صغيرة لمادة التشحيم، لذلك في حالة عدم تقشر الحشوة، فإنها تتمتع بأداء أفضل من ألياف الحبال المضفرة (مثل الحشوة المضفرة).
الشكل 7
يمكن نسج قسم النسيج إلى مربع لتشكيل دائرة. في الحالة الأخيرة، عادة ما يتم تصنيع المقطع المربع عن طريق المرور ببساطة عبر قالب بكرة بعد النسج والغمس في مادة التشحيم. في الممارسة العملية، طور المصنعون أشكالهم الخاصة من هياكل الحشوات المضفرة أو المضفرة، مثل الحشوات المضفرة المتصالبة (Crossley) أو الحشوات فائقة الضفر (Latty International)، المصممة للتغلب على عيوب الحشوات المضفرة الشائعة أو “النموذجية”. يوضح الشكل 7 مثالاً لمقطعين عرضيين تم تطويرهما بعناية
مقاطع عرضية متينة وموحدة وغير منفذة، مع إظهار مرونة جيدة.
حشوة الصوف المعدني الجرافيتي الحديثة
يُعزى ظهور حشوات الصوف المعدني الجرافيتي إلى بعض الأعمال الحديثة في إنتاج مزيج مباشر من الجرافيت والأسبستوس، بدلاً من تصنيع الطلاءات السطحية. احتكاك منخفض، أداء جيد في درجات الحرارة العالية.
تعبئة بولي تترافلورو إيثيلين
يُعد PTFE، بمقاومته الممتازة للهجوم الكيميائي، وخصائصه البارزة كمادة ذات احتكاك منخفض، خيارًا جذابًا للحشوات. تتمثل عيوب خصائص هذه المادة في ضعف القوة، وضعف الموصلية الحرارية، والميل إلى الانكماش مع زيادة درجة الحرارة (أي، وجود معامل تمدد حراري سالب). عند استخدام هذه المادة بالاشتراك مع حشوة حبل (عادةً حبل الأسبستوس) كمادة تشحيم، فإن خصائص الانكماش الحراري تحد من سرعة الاحتكاك القصوى للمادة إلى حوالي 8-10 م/ث ودرجة حرارة الخدمة القصوى إلى حوالي 250-290 درجة مئوية.
ومع ذلك، يمكن تحسين الموصلية الحرارية عن طريق إضافة الجرافيت. تُعد حشوات PTFE/الجرافيت المصنوعة بالبثق من بين أنواع الحشوات الحديثة الأكثر جاذبية وفائدة، مع خصائص أفضل من حشوات الحبال العادية، خاصة فيما يتعلق بطول العمر وتقليل تلف العمود أو القضيب.
اتجاه وموقع الصمام
تتعرض الصمامات المثبتة أفقيًا لأحمال جانبية مفرطة مقارنة بالصمامات المثبتة رأسيًا. يتم تركيب بعض الصمامات على خطوط أنابيب أو منصات تهتز باستمرار. إذا تم توفير دعم إضافي لعمود الصمام، فمن المفيد الحفاظ على أداء الختم الخاص به. تقع بعض الصمامات بالقرب من معدات ذات درجة حرارة عالية، ويؤثر الإشعاع الحراري سلبًا على أداء الختم.
السائل العملي داخل الصمام
التوافق الكيميائي مهم؛ يمكن للجسيمات الموجودة في السوائل الكاشطة أن تقلل من أداء عنصر الختم. عادةً ما يكون عنصر الختم في الأسفل أقل فعالية من الطبقة العلوية، حيث لا يمكن نقل سوى جزء من الحمل المطبق بواسطة الغدة إلى الأسفل. في هذه الحالة، يمكن للجسيمات الموجودة في الوسط أن تدخل عنصر الختم وتقلل من أدائه. السوائل التي تحتوي على جسيمات معلقة سوف تتبخر وتتبلور على جانب الحشوة القريب من الهواء الخارجي، مما يسبب مشاكل في المشغل. عندما يتم عزل السائل بشكل محكم بواسطة عنصر الختم، يحدث انخفاض في الضغط على كلا الجانبين وقد يخضع السائل لتغيير في الطور. يكون التمدد أثناء انتقال الطور شديدًا جدًا، ويجب أن يكون عنصر الختم قويًا بما يكفي لتحمل القوى الناتجة عن انتقال الطور. خذ حلقات O ذات الصلابة المنخفضة كمثال، فهي أكثر عرضة للتلف في مثل هذه السوائل، خاصة السوائل ذات الجزيئات الصغيرة.
درجة حرارة السائل
أقل من 550 درجة فهرنهايت، يمكن استخدام البوليمرات عالية الوزن الجزيئي مثل بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE) وألياف الأراميد. غالبًا ما تُستخدم حلقات O في الخدمات غير الحرجة أقل من 400 درجة فهرنهايت. تُستخدم حشوات الجرافيت الكربوني بشكل شائع للسوائل ذات درجات الحرارة العالية فوق 550 درجة فهرنهايت. في درجات الحرارة المنخفضة، تتطلب حشوات الجرافيت الكربوني ضغط ختم أكبر، مما يؤدي إلى احتكاك أكبر في الساق. مقارنة بالمواد الأخرى، يمكنها تحمل أحمال دورية أقل. في درجات الحرارة العالية جدًا، فوق 850 درجة فهرنهايت، ستتدهور حشوات الجرافيت الكربوني والمكونات النشطة المستخدمة لتحسين خصائص الختم للمادة في جو مؤكسد. الإجراء المضاد هو تمديد غطاء المحرك لفتح الفجوة بين غدة الحشوة وجسم الصمام لتقليل تأثير سائل درجة الحرارة العالية على الحشوة. يمكن للأجزاء ذات الموصلية الحرارية المنخفضة أيضًا تقليل درجة حرارة عنصر الختم، مثل تركيب حشوة سيراميك بين الغدة وعنصر الختم.
الضغط
كلما زاد الضغط، زادت صعوبة الختم. من معادلة برنولي، يتناسب متغير التدفق مع مربع متغير الضغط. من السهل فهم أن صعوبة ختم صمام 1500 رطل أعلى بكثير من صمام 150 رطل. في تطبيقات الضغط العالي، من الضروري بشكل خاص التأكد من أن متطلبات الحمل وتصميم عنصر الختم وأداء الختم يمكن أن تكون متوافقة.
أداء الختم
إن أهم ما يشغل البال بلا شك هو متطلبات أداء الختم. يمكن للعديد من الصناعات، وخاصة صناعة معالجة المياه، تحمل مستوى معين من التسرب المرئي. يحمل مادة التسرب جزيئات صلبة، والتي بمجرد تراكمها، يمكن أن تسد التسرب. مثل هذه الظروف مقبولة، لذا فإن الخسائر الصغيرة ليست ضارة جدًا. في بعض الصناعات الأخرى، تعتبر الخسائر المرئية أمرًا كبيرًا. ومع ذلك، بالنسبة للتسربات غير المرئية، يقتصر الكشف بشكل عام على الطرق المصنعية الروتينية. متطلبات التسرب المتطاير لعناصر الختم أعلى بكثير ويتم اختبارها و/أو مراقبتها بشكل متكرر. الخسارة ليست مرئية بشكل عام، ووحدة القياس هي أجزاء في المليون (PPM)، وتصبح المعايير أكثر صرامة بشكل متزايد. بعض السوائل خطيرة للغاية، مثل المواد المسرطنة، وبعضها قاتل حتى بكميات ضئيلة. يتطلب هذا احتياطات إضافية، ونظام دعم، ونظام ختم مزدوج، وفتحة تسرب بين النظامين للمراقبة. صمامات الختم المنفاخي لها نظام ختم احتياطي ويمكن استخدامها
لهذه السوائل الخطرة.
تُستخدم هذه المؤشرات والمعلومات لـ
مساعدتك في توضيح المتغيرات المتعلقة بالصمام,
حتى تتمكن من اختيار تقنية الإغلاق التي تناسب احتياجاتك بشكل أفضل.
كلما زادت المعلومات المتوفرة لديك،,
كان من الأسهل اختيار حل الإغلاق الأكثر ملاءمة..
أفضل معالجة لإغلاق الصمامات
تتمتع صمامات الإغلاق اللين بأداء إغلاق أفضل من صمامات الإغلاق الصلب، بينما تكون الصمامات ذات الإغلاق المركب أقوى من صمامات الإغلاق اللين.
مقعد لين: طريقة إغلاق تستخدم رباعي فلورو الإيثيلين، النايلون، المطاط، إلخ، حيث أنها سهلة التآكل ولها أداء إغلاق جيد.
إغلاق صلب: يتميز الختم المعدني بالصلابة العالية، ولكن أداء الختم ضعيف نسبيًا، مما يجعل من الصعب تحقيق تسرب صفري حقيقي.
الختم المركب: طريقة ختم تجمع بين الختم اللين والختم الصلب.
كيفية منع تسرب موانع تسرب الصمامات؟
1. عند صنفرة سطح الختم، أدوات الصنفرة، المواد الكاشطة، ورق الصنفرة الكاشط، وعناصر أخرى
يجب استخدام طريقة صنفرة معقولة لتكون صحيحة. بعد التجليخ، يجب أن يكون سطح الختم
تم الفحص للتلوين ويجب ألا توجد عيوب مثل الانبعاجات والشقوق والخدوش
2. يجب أن يلبي الاتصال بين ساق الصمام والجزء المغلق متطلبات التصميم.
إذا لم يلبِ القلب العلوي المتطلبات، فيجب إصلاحه.
3. يجب تقويم انحناء ساق الصمام. بعد ضبط ساق الصمام، يجب أن يكون الصمام،
صمولة الساق، والجزء المغلق، ومقعد الصمام على محور مشترك؛;
4. عند اختيار صمام أو استبدال سطح الختم، يجب أن يلبي ظروف التشغيل.
بعد معالجة سطح الختم، تصبح مقاومته للتآكل وقوته ومقاومته للخدش
أفضل؛;
5. يجب أن تلبي عملية الطلاء والمعالجة الحرارية المتطلبات الفنية للوائح
والمواصفات. بعد معالجة سطح الختم، يجب فحصه وقبوله.
لا يُسمح بالعيوب التي تؤثر على استخدامها؛ 6. يجب إجراء عمليات معالجة سطح الختم بالنار، والنيترة، والتخلل، والطلاء، وغيرها من العمليات بدقة وفقًا للمتطلبات الفنية للوائح والمواصفات الخاصة بها، وطحن يجب ألا يتجاوز اختراق طبقة سطح الختم ثلث الطبقة لإتلاف الطلاء و طبقة الاختراق. في الحالات الشديدة، يجب إزالة الطلاء وطبقة الاختراق ثم إعادة العمل. يمكن كسر سطح الختم المتشقق عالي التردد بشكل متكرر وإصلاحه بالنار؛ إعادة العمل.;
7. يجب وضع علامة على الصمام عند إغلاقه أو فتحه، ويجب إصلاح الصمامات التي لم يتم إغلاقها في الوقت المناسب.
بالنسبة للصمامات ذات درجات الحرارة العالية، فإن بعض الشقوق التي تظهر بعد الانكماش البارد بعد الإغلاق
يجب إغلاقه أكثر من مرة على فترات زمنية معينة بعد الإغلاق؛;
8. لا يمكن استخدام الصمام المستخدم كصمام عزل كصمام فراشة أو صمام تخفيض ضغط.
يجب أن يكون جزء الإغلاق في وضع الفتح الكامل أو الإغلاق الكامل. إذا كان معدل التدفق وضغط السائل مطلوبين
للتعديل، يجب ضبط صمام الخنق ومخفض الضغط بشكل منفصل. صمام الضغط؛;
9. يجب أن يكون الفتح والإغلاق الأمامي للصمام متوافقًا مع “تشغيل الصمام”، وقوة الإغلاق
للصمام كافية، وقطر عجلة اليد أقل من 320 مم، يمكن لشخص واحد فقط
التشغيل، عجلة اليد نفسها سواء كان قطرها أكبر من 320 مم يمكن أن تعمل بواسطة شخصين
أو يمكن لشخص واحد استخدام 500 عملية رافعة في حدود الملليمترات؛;
10. بعد انخفاض خط المياه، يجب تعديله واستبدال سطح الختم لسطح الختم الذي لا يمكن تعديله.
تصنيف أنواع أختام الصمامات
تتمثل وظيفة مانع التسرب في المعدات الميكانيكية في منع التسرب.
يؤدي تسرب وسيط التشغيل أو مادة التشحيم إلى المعدات إلى إهدار وتلويث البيئة، علاوة على ذلك، يصعب استعادة المواد المنتشرة في البيئة وتلوث الهواء والماء والتربة بشكل خطير.
كل هذا سيعرض سلامة الأشخاص والمعدات للخطر لأن الغاز والغبار والماء وما إلى ذلك في البيئة التي تدخل الآلات والمعدات، مما يتسبب في تآكل مبكر وتخريد للمحامل والتروس والعديد من العناصر الأخرى.
في كثير من الأحيان، يمكن أن يؤدي فقدان الأنبوب والمعدات إلى تعطيل إنتاج سلسلة من الأجهزة أو حتى المصنع بأكمله. ومن المحتمل جدًا أيضًا أن يتسبب في حرائق وانفجارات وحوادث خطيرة أخرى. لذلك، أصبح أداء الختم مؤشرًا مهمًا لتقييم جودة المنتجات الميكانيكية.
تشمل موانع التسرب شائعة الاستخدام: الميكانيكية، الهيدروليكية والهوائية، الحشوات (الجوانات)، الحشو (التعبئة)، المطاط، المتاهة (اللابيرنث)، اللولبية، المغناطيسية السائلة، عالية الضغط، إلخ.
خطوات الاختيار ومتطلبات التصميم الفني
فيما يلي خطوات الاختيار ومتطلبات التصميم الفني لبعض موانع التسرب الشائعة التي تحتاج إلى استخدامها في تصميم المعدات غير القياسية، مبدأ الختم، الهيكل الأساسي، الخصائص، الأداء والشروط المطبقة لمختلف موانع التسرب الشائعة، ولكن أيضًا في اختيار مادة الختم، نوع الختم والتصميم الصحيح لهيكل الختم.
1. تصنيف الختم
يمكن تقسيم موانع التسرب إلى فئتين: موانع التسرب الثابتة بين أسطح الوصلات الثابتة نسبيًا وموانع التسرب الديناميكية بين أسطح الوصلات المتحركة نسبيًا. جزء الختم في الختم الثابت يكون ثابتًا، مثل فلنجة الأنبوب، الوصلة الملولبة، الختم بين وعاء الضغط والغطاء، إلخ. أجزاء الختم الديناميكي لها حركة نسبية، والتي يمكن تقسيمها إلى موانع تسرب دوارة وموانع تسرب تبادلية، ويمكن أيضًا تقسيمها إلى ثلاث فئات: موانع تسرب بالاتصال، موانع تسرب بدون اتصال، وموانع تسرب بدون عمود.
1.1 تصنيف وخصائص وتطبيقات موانع التسرب الثابتة
وفقًا لضغط التشغيل، يمكن تقسيم موانع التسرب الثابتة إلى موانع تسرب ثابتة للضغط المتوسط والمنخفض وموانع تسرب ثابتة للضغط العالي. بالنسبة لموانع التسرب الثابتة للضغط المتوسط والمنخفض، غالبًا ما تستخدم الحشوات (الجوانات) ذات المواد الأكثر ليونة والحشوات الأوسع، وبالنسبة لموانع التسرب الثابتة للضغط العالي، تستخدم الحشوات المعدنية ذات المواد الأكثر صلابة وعرض اتصال أضيق.
وفقًا لمبدأ العمل، يمكن تقسيم موانع التسرب الثابتة إلى: موانع تسرب حشوات الوصلات الفلنجية، موانع تسرب ذاتية الإحكام، موانع تسرب أسطح التجليخ، موانع تسرب حلقات دائرية (O-ring)، موانع تسرب حلقات مطاطية، موانع تسرب حشو (تعبئة)، موانع تسرب حشوات الوصلات الملولبة، موانع تسرب الوصلات الملولبة، موانع تسرب الوصلات ذات المقبس (Socket)، موانع تسرب المواد المانعة للتسرب (Sealant).
1.2 تصنيف الأختام الديناميكية وخصائصها وتطبيقاتها
وفقًا للحركة الانزلاقية أو الدوارة بين أسطح الختم، يمكن تقسيم الأختام الديناميكية إلى نوعين أساسيين: أختام الترددية وأختام الدوران. وفقًا لما إذا كان الختم ملامسًا للأجزاء التي في حركة نسبية، يمكن تقسيمه إلى ثلاثة أنواع من الأختام: النوع التلامسي، والنوع غير التلامسي، وعدم وجود ختم عمود. تجمع الأختام المدمجة بين الأختام التلامسية أو الأختام غير التلامسية لتلبية متطلبات الختم الأعلى. بشكل عام، تكون أسطح الختم للختم التلامسي قريبة من بعضها البعض، أو متلامسة، أو حتى مدمجة لتقليل أو إزالة الفجوة لتحقيق الختم، لذا فإن أداء الختم جيد، ولكن نظرًا لقيود الاحتكاك والتآكل، فهي مناسبة للمناسبات التي تكون فيها السرعة الخطية لسطح الختم منخفضة. الأختام للختم غير التلامسي ليست في اتصال مباشر
وتحتفظ بفجوة تجميع ثابتة، لذلك لا يوجد احتكاك ميكانيكي وتآكل، وللختم عمر تشغيل طويل، ولكن أداء الختم ضعيف، وهي مناسبة للمناسبات عالية السرعة.
2. مواد مطاط الختم شائعة الاستخدام
2.1 مطاط النتريل
يتمتع مطاط النتريل بمقاومة ممتازة لزيوت الوقود والمذيبات العطرية، ولكنه غير مقاوم للكيتونات والإسترات وكلوريد الهيدروجين وغيرها من الوسائط، لذا فإن منتجات الختم المقاومة للزيوت ومطاط النتريل تستخدم بشكل أساسي.
2.2 النيوبرين
يتمتع النيوبرين بمقاومة جيدة للزيوت والمذيبات. يتمتع بمقاومة جيدة لزيوت التروس وزيوت المحولات، ولكنه غير مقاوم للزيوت العطرية. يتمتع النيوبرين أيضًا بمقاومة ممتازة للعوامل الجوية والشيخوخة الناتجة عن الأوزون. درجة حرارة كسر التشابك للنيوبرين أعلى من 200 درجة مئوية، وعادة ما يستخدم النيوبرين لصنع أختام الأبواب والنوافذ. يتمتع النيوبرين أيضًا بمقاومة جيدة للتآكل للأحماض غير العضوية. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن النيوبرين يتمتع أيضًا بمرونة جيدة وإحكام للهواء، يمكن تصنيعه في أغشية ومنتجات ختم للفراغ.
2.3 المطاط الطبيعي
مقارنة بمعظم المطاط الصناعي، يتمتع المطاط الطبيعي بخصائص ميكانيكية شاملة جيدة، ومقاومة للبرد، ومرونة عالية، ومقاومة للتآكل. المطاط الطبيعي غير مقاوم للزيوت المعدنية، ولكنه مستقر نسبيًا في الزيوت النباتية والكحوليات. في نظام الفرامل الهيدروليكي لسائل الفرامل المكون من خليط من ن-بيوتانول وزيت الخروع المكرر، فإن وعاء المطاط والحلقة المطاطية المستخدمة كأختام مصنوعة بالكامل من المطاط الطبيعي، وعادة ما يكون مانع التسرب العام مصنوعًا أيضًا من المطاط الطبيعي.
2.4 مطاط الفلور
يتمتع مطاط الفلور بمقاومة حرارة استثنائية (200 ~ 250 درجة مئوية)، ومقاومة للزيوت، ويمكن استخدامه لتصنيع أختام بطانات الأسطوانات، وأوعية المطاط، وأختام الشفاه الدوارة، مما يمكن أن يحسن بشكل كبير من وقت الخدمة.
2.5 مطاط السيليكون
يتمتع مطاط السيليكون بمقاومة فائقة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة، ومقاومة الأوزون، ومقاومة العوامل الجوية. يمكنه الحفاظ على مرونته الفريدة ومقاومته للأوزون والعوامل الجوية في نطاق درجة حرارة التشغيل من -70 إلى 260 درجة مئوية. تُستخدم حشوات منع التسرب المطلوبة، مثل حشوات منع التسرب لأغطية المصابيح ذات المصادر الضوئية القوية، وحشوات الصمامات، وما إلى ذلك. نظرًا لأن مطاط السيليكون غير مقاوم للزيت، ولديه قوة ميكانيكية منخفضة وهو مكلف، فهو غير مناسب لصنع منتجات منع التسرب المقاومة للزيت.
2.6 مطاط EPDM
السلسلة الرئيسية لمطاط EPDM هي بنية خطية مشبعة بالكامل بدون روابط مزدوجة، وهناك جزيئات ثنائية في سلسلته الجانبية، بحيث يمكن تقسيتها بالكبريت. يتمتع مطاط EPDM بمقاومة ممتازة للتقادم، ومقاومة الأوزون، ومقاومة العوامل الجوية، ومقاومة الحرارة (يمكن استخدامه لفترة طويلة في بيئة 120 درجة مئوية)، ومقاومة كيميائية (مثل الكحول والأحماض والقلويات القوية والمؤكسدات)، ولكنه غير مقاوم للمذيبات الأليفاتية والعطرية. يتمتع مطاط EPDM بأدنى كثافة بين المطاط وله خصائص تعبئة عالية، ولكنه يفتقر إلى الالتصاق الذاتي والالتصاق المتبادل. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع مطاط EPDM بمقاومة بخار فائقة، ويمكن استخدامه لصنع منتجات منع التسرب مثل الأغشية المقاومة للبخار. تم استخدام EPDM على نطاق واسع في الغسالات، وملحقات أجهزة التلفزيون، ومنتجات منع التسرب للأبواب والنوافذ، أو في إنتاج شرائط مطاطية لمختلف المقاطع المركبة.
2.7 مطاط البولي يوريثين
يتمتع مطاط البولي يوريثين بمقاومة تآكل ممتازة وإحكام هواء جيد، ويتراوح نطاق درجة حرارة التشغيل بشكل عام من -20 إلى 80 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يتمتع أيضًا بمقاومة معتدلة للزيت والأكسجين ومقاومة تقادم الأوزون، ولكنه غير مقاوم للأحماض والقلويات والماء والبخار والكيتونات. إنه مناسب لتصنيع منتجات منع التسرب المطاطية المختلفة، مثل موانع التسرب الزيتية، وحلقات O، والأغشية.
2.8 مطاط الكلور إيثر
يتمتع مطاط الكلور إيثر بمزايا مطاط النتريل، ومطاط النيوبرين، ومطاط الأكريلات. يتمتع بمقاومة جيدة للزيت والحرارة والأوزون ومقاومة اللهب ومقاومة القلويات ومقاومة الماء ومقاومة المذيبات العضوية، ويتمتع بأداء معالجة جيد. مقاومته للبرد ضعيفة. في ظل ظروف عدم انخفاض درجة حرارة الاستخدام بشكل كبير، لا يزال مطاط الكلور إيثر مادة جيدة لصنع موانع التسرب الزيتية، وحلقات منع التسرب المختلفة، والحشوات، والأغشية، وأغطية الغبار، وغيرها من منتجات منع التسرب.
3. أنواع مختلفة من موانع التسرب المستخدمة بشكل شائع في تصميم المعدات غير القياسية
1. موانع تسرب اللباد للمحور الرئيسي والمحامل لتصميم مقاوم للغبار
يتمتع اللباد بمرونة طبيعية وشكله يشبه الإسفنج الفضفاض، والذي يمكنه تخزين زيت التشحيم والغبار. مع دوران المحور، يقوم اللباد بكشط زيت التشحيم من المحور لتزييت نفسه بشكل متكرر. يستخدم بشكل عام في المحركات ذات السرعة المنخفضة ودرجة الحرارة العادية والضغط العادي، والمخفضات، وغيرها من الآلات، ولا تتجاوز درجة الحرارة 90 درجة مئوية، لمنع الشحوم والزيوت والسوائل عالية اللزوجة والغبار، ولكنه غير مناسب لمنع الغاز. السرعة المطبقة: لباد خشن، V≤3m/s؛ لباد ناعم عالي الجودة ومحور مصقول، V≤10m/s.
2. مانع تسرب الزيت يستخدم بشكل أساسي لمنع تسرب زيت التشحيم من المحامل
المانع التسرب الزيتي هو أيضًا مانع تسرب شفة ذاتي الإحكام. في الحالة الحرة، يكون القطر الداخلي لمانع التسرب الزيتي أقل من قطر المحور، أي أن هناك تداخلاً معينًا. بعد تغليف الزيت على المحور، ينتج ضغط الحافة القاطعة وقوة الانكماش للزنبرك ذاتي الإحكام قوة إمساك شعاعية معينة على محور الختم، والتي يمكنها سد فجوة الهواء وتحقيق الغرض من الختم. هناك أنواع مختلفة من موانع التسرب الزيتية: هيكلية وبدون هيكل، مع زنبرك وبدون زنبرك. موضع تركيب مانع التسرب الزيتي صغير، والحجم المحوري صغير، وهيكل الآلة بسيط، والحجم مدمج، وأداء الختم جيد، وعمر الخدمة طويل، والتجميع والتفكيك سهل، والصيانة ميسورة التكلفة والتكلفة منخفضة ولها بعض التكيف مع اهتزاز الآلة ولا مركزية المحور، ولكن لا يمكنها تحمل الضغط العالي. غالبًا ما تستخدم موانع التسرب الزيتية لختم السوائل، وخاصة تستخدم على نطاق واسع لختم زيت التشحيم في ناقل الحركة الدوراني الصغير وأيضًا لختم الهواء أو الغبار.
3. حشوات لتوصيلات الفلنجات تستخدم لختم الأنابيب وأجسام الأفران
تشير حشوات توصيل الفلنجات إلى الحشوات من أنواع مختلفة بين أسطح الختم لجزأين متصلين (مثل الفلنجات). كحشوة غير معدنية، أو غير معدنية ومعدنية مركبة، أو حشوة معدنية، ثم شد اللولب أو المسمار، فإن قوة الشد تجعل الحشوة تنتج تشوهًا مرنًا ولدنًا، وتملأ عدم انتظام سطح الختم وتحقق الغرض من الختم.
تشمل أنواع الحشوات الحشوات غير المعدنية، والحشوات المعدنية، والحشوات المعدنية المركبة. تشمل الحشوات غير المعدنية المطاط، وصفائح المطاط المحتوي على الأسبستوس، والجرافيت المرن، والبولي تترافلوروإيثيلين، والبولي فينيل كلوريد، وما إلى ذلك. وشكل المقطع العرضي مستطيل. الأختام المعدنية مصنوعة من الألومنيوم والنحاس والصلب ومواد أخرى والأشكال تشمل الأختام المسطحة، والأختام الحلقية، والأختام المسننة، والأختام العدسية، والأختام المثلثية، والأختام ثنائية المخروط، والأختام السلكية، وما إلى ذلك. تشمل الوسادات المعدنية المركبة أنواعًا مختلفة من الوسادات المعدنية المطلية والوسادات المعدنية الملفوفة. تتكون الأختام الحلزونية من حلقات معدنية متحدة المركز متعددة. تم ملء الفراغ بين الحلقتين المعدنيتين أولاً بالأسبستوس، ولكن الآن يتم استخدام التفلون والجرافيت الموسع والسيراميك والكوارتز والجرافيت / الكوارتز. تستخدم حشوات توصيل الفلنجات على نطاق واسع في توصيلات الفلنجات لمختلف أنابيب العمليات والصمامات والمعدات والآلات والمضخات وفتحات التفتيش وفتحات الوصول ومؤشرات الضوء وتوصيلات الفلنجات على الأغطية الكبيرة، وما إلى ذلك على المعدات. يرتبط ضغط الختم ودرجة الحرارة بنوع الموصل وشكل ومادة الحشوة. بشكل عام، يمكن استخدام حشوة توصيل الفلنجة في نطاق درجة الحرارة من -70 إلى 600 درجة مئوية، والضغط أكبر من 1333 كيلو باسكال (ضغط مطلق)، وأقل من أو يساوي 35 ميجا باسكال. يمكن استخدام ضغوط أعلى إذا تم استخدام أختام خاصة.
4. الأختام الميكانيكية المستخدمة في أختام المحور الرئيسي لهياكل المضخات المختلفة
المكونات الرئيسية هي حلقة متحركة وحلقة ثابتة، تدور إحداهما مع المحور الرئيسي والأخرى ثابتة. يتم جعل الأسطح الطرفية الملساء والمستقيمة للحلقة المتحركة والحلقة الثابتة متلاصقة وتدور بالنسبة لبعضها البعض بواسطة ضغط العنصر المرن ووسط الختم، ويتم الحفاظ على فيلم سائل رقيق جدًا بين الأسطح للوصول. .
5. أختام من نوع البثق
تنقسم موانع التسرب الحلقية (O-ring seals) إلى دائرية ومربعة حسب الشكل المقطعي للحلقة الختمية، والدائرية هي الأكثر استخدامًا. مانع التسرب من نوع البثق هو أنه عندما يكون وسيط السائل بدون ضغط أو ضغط منخفض، يتم بثقه مسبقًا بواسطة الحلقة الختمية المثبتة في الأخدود لتوليد قوة ضغط. عند العمل، يتم ضغط الحلقة الختمية بواسطة ضغط الوسيط لزيادة تشوهها، لإغلاق فجوة الختم لتحقيق الغرض من الختم. يتميز مانع التسرب من نوع البثق ببنية مدمجة، واستهلاك مساحة صغير، ومقاومة احتكاك ديناميكية صغيرة، وتفكيك مريح وتكلفة منخفضة. يستخدم للحركة الترددية والدورانية. تتراوح ضغوط الختم من فراغ 1.33 × 10^-5 باسكال إلى ضغط عالٍ يبلغ 40 ميجا باسكال، وتصل درجة الحرارة إلى -60 إلى 200 درجة مئوية، والسرعة الخطية أقل من أو تساوي 3.5 متر/ثانية.
6. مانع التسرب الشفوي
يستخدم على نطاق واسع في الختم الديناميكي لمكبس أسطوانة الهيدروليك وقضيب المكبس. يعتمد على تداخل الشفة الختمية والضغط الشعاعي الناتج عن ضغط وسيط العمل، أي تأثير الإحكام الذاتي، مما يجعل الختم يتشوه بشكل مرن ويغلق الختم. يتسرب من الفجوة لتحقيق الغرض من الختم، والذي له تأثير إحكام ذاتي أكثر أهمية من مانع التسرب بالبثق. الهيكل له أشكال Y و V و U و L و J. مقارنة بمانع التسرب الحلقي (O-ring seal)، فإن الهيكل أكثر تعقيدًا، والحجم كبير، ومقاومة الاحتكاك كبيرة، والتعبئة مريحة، والاستبدال سريع. يستخدم بشكل أساسي لختم الحركة الترددية، ويمكن استخدام مانع التسرب الزيتي من مادة مناسبة للمناسبات التي يصل فيها الضغط إلى 100 ميجا باسكال. مواد الختم الشائعة الاستخدام هي المطاط والجلد والبولي تترافلوروإيثيلين، إلخ.
Arabic 
English 
German 
French 
Spanish 
Italian 
Portuguese 
Russian