ทำไมซีลที่ดีถึงไม่สึกหรอ?

เรารู้ว่าซีลเชิงกลควรจะทำงานจนกว่าคาร์บอนจะสึกหรอ แต่ประสบการณ์ของเราแสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้ไม่เคยเกิดขึ้นกับซีลอุปกรณ์เดิมที่ติดตั้งมากับปั๊ม เราซื้อซีลเชิงกลใหม่ราคาแพง ซึ่งตัวนั้นก็ไม่ได้สึกหรอเช่นกัน แล้วซีลใหม่นี้เป็นการสิ้นเปลืองเงินหรือเปล่า?

ไม่เชิงหรอก คุณกำลังทำอะไรบางอย่างที่ดูสมเหตุสมผลอยู่นะ คุณพยายามแก้ปัญหาเรื่องซีลด้วยการซื้อซีลใหม่ แต่มันก็เหมือนกับการพยายามทำสีรถยนต์ให้สวยด้วยการซื้อสียี่ห้อดีๆ สักยี่ห้อ

หากคุณต้องการให้รถยนต์ของคุณทำสีได้ดี คุณจะต้องทำสี่สิ่งนี้: เตรียมตัวถัง (ซ่อมโลหะ ขจัดสนิม ขัด ปิดผิว ฯลฯ); ซื้อสียี่ห้อดีๆ (สีแต่ละยี่ห้อไม่เหมือนกัน); ทาสีให้ถูกต้อง (ด้วยแรงดันลมที่ถูกต้อง ไม่มีหยดหรือไหล และขัดสีบ่อยๆ ระหว่างสีรองพื้นและสีเคลือบเงา); และดูแลสีหลังจากที่ทาสีเสร็จแล้ว (ล้าง เคลือบแว็กซ์ และเก็บไว้ในโรงรถ)

แมคนีลลี-ซีลส์-2017

ถ้าคุณทำสี่สิ่งนี้ได้อย่างถูกต้อง งานสีรถยนต์จะอยู่ได้นานแค่ไหน? แน่นอนว่านานหลายปี ลองออกไปข้างนอกแล้วมองดูรถที่วิ่งผ่านไป แล้วคุณจะเห็นหลักฐานว่ามีคนไม่ทำสี่สิ่งนี้ อันที่จริงแล้ว มันหายากมากที่เมื่อเราเห็นรถเก่าที่ดูดี เราจะจ้องมองมัน

การมีชีวิตที่ดีของแมวน้ำต้องมี 4 ขั้นตอน ซึ่งน่าจะเห็นได้ชัด แต่ลองดูกันต่อไป

เตรียมปั๊มสำหรับซีล – นั่นคืองานตัวถัง
เลือกซื้อซีลที่ดี – สีที่ดี
ติดตั้งซีลให้ถูกต้อง – ทาสีให้ถูกต้อง
ใช้การควบคุมสภาพแวดล้อมที่ถูกต้องหากจำเป็น (และอาจจะเป็นเช่นนั้น) – ล้างและลงแว็กซ์ด้วย
เราจะพิจารณาแต่ละหัวข้อเหล่านี้อย่างละเอียด และหวังว่าจะเริ่มยืดอายุการใช้งานของซีลเชิงกลของเราจนถึงจุดที่ส่วนใหญ่สึกหรอ ข้อมูลนี้เกี่ยวข้องกับปั๊มหอยโข่ง แต่ยังสามารถนำไปใช้กับอุปกรณ์หมุนได้เกือบทุกชนิด รวมถึงเครื่องผสมและเครื่องกวน

เตรียมปั๊มสำหรับการซีล

ในการเตรียมตัว คุณควรตั้งศูนย์ล้อระหว่างปั๊มและตัวขับโดยใช้เครื่องจัดตำแหน่งแบบเลเซอร์ อะแดปเตอร์เฟรมแบบ "C" หรือ "D" เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า

ขั้นต่อไป คุณต้องปรับสมดุลชุดประกอบการหมุนแบบไดนามิก ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์วิเคราะห์การสั่นสะเทือนส่วนใหญ่ แต่หากยังไม่มีโปรแกรม ให้ตรวจสอบกับซัพพลายเออร์ของคุณ คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเพลาไม่งอ และคุณหมุนเพลาระหว่างจุดศูนย์กลาง

ควรหลีกเลี่ยงการใช้ปลอกเพลา เนื่องจากเพลาแบบทึบมีโอกาสเบี่ยงเบนน้อยกว่าและเหมาะกับการปิดผนึกเชิงกลมากกว่า และควรพยายามลดความเครียดของท่อให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ควรใช้ปั๊มแบบ “เส้นกึ่งกลาง” หากอุณหภูมิของผลิตภัณฑ์สูงกว่า 100°C เนื่องจากจะช่วยลดปัญหาความเครียดของท่อที่ปั๊มได้ นอกจากนี้ ควรใช้ปั๊มที่มีอัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาต่ำ ซึ่งสำคัญอย่างยิ่งกับปั๊มที่ใช้งานไม่ต่อเนื่อง

ใช้กล่องบรรจุขนาดใหญ่ หลีกเลี่ยงรูปทรงเรียว และเว้นที่ว่างให้ซีล พยายามให้หน้ากล่องบรรจุตั้งฉากกับเพลาให้มากที่สุด ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้เครื่องมือประกบ และลดการสั่นสะเทือนโดยใช้เทคนิคใดๆ ที่คุณทราบ

สิ่งสำคัญคือต้องไม่ปล่อยให้ปั๊มเกิดโพรงอากาศ เนื่องจากหน้าซีลจะกระเด้งเปิดออกและอาจเกิดความเสียหายได้ ภาวะค้อนน้ำอาจเกิดขึ้นได้หากปั๊มไม่มีกระแสไฟฟ้าขณะที่กำลังทำงาน ดังนั้นควรป้องกันปัญหาเหล่านี้

มีบางสิ่งที่จำเป็นต้องตรวจสอบเมื่อเตรียมปั๊มสำหรับซีล รวมถึง มวลของฐานปั๊ม/มอเตอร์ต้องมีอย่างน้อยห้าเท่าของมวลฮาร์ดแวร์ที่วางอยู่บนนั้น มีท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสิบเส้นระหว่างส่วนดูดของปั๊มและข้อต่องอแรก และแผ่นฐานต้องอยู่ในระดับและมีการยาแนวในตำแหน่งนั้น

ปรับใบพัดแบบเปิดให้เหมาะสมเพื่อลดการสั่นสะเทือนและปัญหาการหมุนเวียนภายใน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าลูกปืนมีปริมาณน้ำมันหล่อลื่นที่เหมาะสม และไม่มีน้ำและของแข็งซึมเข้าไปในช่องลูกปืน นอกจากนี้ ควรเปลี่ยนจารบีหรือซีลปากด้วยซีลแบบลาบิรินธ์หรือซีลหน้า

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้หลีกเลี่ยงท่อระบายกลับที่เชื่อมต่อกับกล่องบรรจุ ในกรณีส่วนใหญ่การหมุนเวียนกลับแบบดูดจะดีกว่า หากปั๊มมีแหวนสึกหรอ ให้ตรวจสอบระยะห่างของแหวนด้วย

สิ่งสุดท้ายที่ต้องทำเมื่อเตรียมปั๊มคือ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนที่เปียกของปั๊มผลิตจากวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อน เนื่องจากสารทำความสะอาดและตัวทำละลายในท่อบางครั้งอาจทำให้เกิดปัญหาที่ผู้ออกแบบไม่คาดคิดได้

จากนั้นปิดกั้นอากาศใดๆ ที่อาจรั่วไหลเข้าไปในด้านดูดของปั๊ม และกำจัดอากาศใดๆ ที่อาจติดอยู่ในช่องดูดออก

ซื้อซีลดีๆ

ใช้การออกแบบที่สมดุลด้วยระบบไฮดรอลิกที่ปิดผนึกทั้งแรงดันและสุญญากาศ และหากคุณต้องการใช้ยางอีลาสโตเมอร์ในซีล ลองใช้โอริง รูปทรงเหล่านี้เหมาะสมที่สุดด้วยเหตุผลหลายประการ แต่อย่าให้ใครมาสปริงโอริง เพราะจะทำให้โอริงไม่โค้งงอหรือหมุนอย่างที่ควรจะเป็น

คุณควรใช้การออกแบบซีลแบบไม่ทำให้เกิดรอยร้าวด้วย เนื่องจากการที่เพลาเกิดรอยร้าวเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ซีลเสียหายก่อนเวลาอันควร

ซีลแบบอยู่กับที่ (ซึ่งสปริงไม่หมุนไปกับเพลา) ดีกว่าซีลแบบหมุน (สปริงหมุน) สำหรับการปิดผนึกสารระเหยและของเหลวอื่นๆ หากซีลมีสปริงขนาดเล็ก ให้เก็บสปริงให้ห่างจากของเหลว มิฉะนั้นจะอุดตันได้ง่าย มีซีลหลายแบบที่มีคุณสมบัติป้องกันการอุดตันนี้

หน้ากว้างและแข็งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเคลื่อนที่ในแนวรัศมีที่เราเห็นในการใช้งานเครื่องผสม และซีลเหล่านั้นที่อยู่ในตำแหน่งที่อยู่ห่างจากตลับลูกปืนเป็นอย่างมาก

คุณจะต้องมีตัวลดแรงสั่นสะเทือนบางประเภทสำหรับซีลโลหะทนอุณหภูมิสูง เนื่องจากไม่มีอีลาสโตเมอร์ที่ทำหน้าที่ดังกล่าวตามปกติ

ใช้การออกแบบที่รักษาของเหลวซีลให้อยู่ที่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของซีล มิฉะนั้นแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางจะเหวี่ยงของแข็งเข้าไปในพื้นผิวที่ขัดเงาและจำกัดการเคลื่อนที่เมื่อคาร์บอนสึกหรอ นอกจากนี้ คุณควรใช้คาร์บอนที่ยังไม่ได้เติมสำหรับพื้นผิวซีล เนื่องจากเป็นชนิดที่ดีที่สุดและราคาไม่แพงเกินไป

นอกจากนี้ ให้แน่ใจว่าคุณสามารถระบุวัสดุของซีลได้ทั้งหมด เนื่องจากไม่สามารถแก้ไข "วัสดุลึกลับ" ได้

อย่าปล่อยให้ซัพพลายเออร์บอกคุณว่าวัสดุของเขาเป็นกรรมสิทธิ์ และหากพวกเขามีทัศนคติเช่นนั้น ให้หาซัพพลายเออร์หรือผู้ผลิตรายอื่น มิฉะนั้น คุณจะต้องเผชิญกับปัญหามากมายอย่างแน่นอน

พยายามอย่าให้อีลาสโตเมอร์สัมผัสกับผิวหน้าซีล อีลาสโตเมอร์เป็นส่วนประกอบหนึ่งของซีลที่ไวต่อความร้อนมากที่สุด และอุณหภูมิที่ร้อนที่สุดที่ผิวหน้าซีล

ผลิตภัณฑ์อันตรายหรือราคาแพงใดๆ ควรปิดผนึกด้วยซีลสองชั้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสมดุลไฮดรอลิกอยู่ในทั้งสองทิศทาง มิฉะนั้นคุณอาจเสี่ยงที่ด้านใดด้านหนึ่งอาจเปิดออกเมื่อแรงดันย้อนกลับหรือแรงดันกระชาก

สุดท้าย หากแบบมีคาร์บอนกดทับลงบนตัวยึดโลหะ ต้องแน่ใจว่าคาร์บอนถูกกดทับและไม่ “หดเข้าไป” คาร์บอนที่ถูกกดทับจะเฉือนเพื่อให้เข้ากับความไม่สม่ำเสมอของตัวยึดโลหะ ช่วยให้หน้าตัดเรียบเสมอกัน

ติดตั้งซีลให้ถูกต้อง

ซีลตลับหมึกเป็นแบบเดียวที่สมเหตุสมผลหากคุณต้องการปรับใบพัด และติดตั้งง่ายกว่ามากเพราะคุณไม่จำเป็นต้องพิมพ์หรือทำการวัดใดๆ เพื่อให้ได้โหลดด้านหน้าที่ถูกต้อง

ซีลคู่ของตลับหมึกควรมีแหวนปั๊มในตัว และคุณควรใช้ของเหลวบัฟเฟอร์ (แรงดันต่ำ) ระหว่างซีลเมื่อใดก็ตามที่เป็นไปได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการเจือจางผลิตภัณฑ์

หลีกเลี่ยงการใช้น้ำมันทุกประเภทเป็นของเหลวบัฟเฟอร์ เนื่องจากน้ำมันมีความร้อนจำเพาะต่ำและมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ

เมื่อติดตั้ง ให้ซีลอยู่ใกล้กับตลับลูกปืนมากที่สุด โดยปกติจะมีพื้นที่เพียงพอสำหรับเคลื่อนย้ายซีลออกจากกล่องบรรจุ แล้วใช้พื้นที่กล่องบรรจุเป็นบูชรองรับเพื่อช่วยรักษาเสถียรภาพของเพลาหมุน

ขึ้นอยู่กับการใช้งาน คุณจะต้องตัดสินใจว่าจำเป็นต้องยึดบูชรองรับนี้ไว้ในแนวแกนหรือไม่

ซีลแบบแยกส่วนยังมีประโยชน์ในเกือบทุกการใช้งานที่ไม่จำเป็นต้องใช้ซีลคู่หรือการปิดผนึกการปล่อยไอระเหย (การรั่วไหลวัดเป็นส่วนต่อล้านส่วน)

ซีลแบบแยกเป็นแบบเดียวที่คุณควรใช้กับปั๊มปลายคู่ มิฉะนั้น คุณจะต้องเปลี่ยนซีลทั้งสองอันเมื่อซีลเพียงอันเดียวเสียหาย

นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณเปลี่ยนซีลได้โดยไม่ต้องปรับตำแหน่งใหม่กับไดรเวอร์ปั๊ม

ห้ามหล่อลื่นหน้าซีลขณะติดตั้ง และอย่าให้ของแข็งสัมผัสกับหน้าซีลที่ขัดแต่ง หากมีสารเคลือบป้องกันอยู่บนหน้าซีล ควรลอกออกก่อนการติดตั้ง

หากเป็นซีลยางสำหรับสูบลม จำเป็นต้องใช้น้ำมันหล่อลื่นชนิดพิเศษเพื่อให้สูบลมติดกับเพลาได้ โดยปกติแล้วจะเป็นน้ำมันปิโตรเลียม แต่คุณสามารถตรวจสอบกับผู้จำหน่ายได้เพื่อความแน่ใจ ซีลยางสำหรับสูบลมยังต้องการผิวเคลือบเพลาไม่เกิน 40RMS มิฉะนั้นยางจะยึดติดกับเพลาได้ยาก

สุดท้ายนี้ เมื่อติดตั้งในแนวตั้ง โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ระบายอากาศออกจากกล่องบรรจุที่หน้าซีล คุณอาจต้องติดตั้งช่องระบายอากาศนี้หากผู้ผลิตปั๊มไม่ได้จัดหามาให้

ซีลตลับหมึกหลายตัวมีช่องระบายอากาศในตัวที่คุณสามารถต่อเข้ากับช่องดูดของปั๊มหรือจุดแรงดันต่ำอื่นๆ ในระบบได้

ดูแลซีล

ขั้นตอนสุดท้ายในการทำให้ซีลมีอายุการใช้งานยาวนานคือการดูแลรักษาอย่างต่อเนื่อง ซีลมักจะปิดผนึกด้วยของเหลวที่เย็น สะอาด และหล่อลื่น แม้ว่าเราจะไม่ค่อยมีของเหลวเหล่านี้ให้ปิดผนึก แต่คุณอาจใช้การควบคุมสภาพแวดล้อมในบริเวณกล่องบรรจุเพื่อเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ของคุณให้กลายเป็นกล่องบรรจุได้

หากคุณใช้กล่องบรรจุแบบมีปลอกหุ้ม โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าปลอกหุ้มนั้นสะอาด ของเหลวที่ไหลเวียนผ่านปลอกหุ้มได้ดีที่สุดคือคอนเดนเสทหรือไอน้ำ

ลองติดตั้งบูชคาร์บอนที่ปลายกล่องบรรจุเพื่อทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อนที่จะช่วยรักษาอุณหภูมิของกล่องบรรจุให้คงที่

การล้างถือเป็นการควบคุมสิ่งแวดล้อมขั้นสูงสุด เพราะจะทำให้ผลิตภัณฑ์เจือจางลง แต่ถ้าคุณใช้ซีลที่ถูกต้อง คุณก็ไม่จำเป็นต้องล้างบ่อยนัก ปริมาณน้ำ 4-5 แกลลอนต่อชั่วโมง (สังเกตว่าผมบอกว่าชั่วโมง ไม่ใช่นาที) น่าจะเพียงพอสำหรับซีลประเภทนี้

คุณควรรักษาให้ของเหลวเคลื่อนที่อยู่ในกล่องบรรจุเพื่อป้องกันการสะสมความร้อน การหมุนเวียนของของเหลวด้วยแรงดูดจะช่วยกำจัดของแข็งที่มีน้ำหนักมากกว่าผลิตภัณฑ์ที่คุณกำลังปิดผนึก

เนื่องจากนี่เป็นสภาวะของสารละลายที่พบได้บ่อยที่สุด ให้ใช้ระบบดูดกลับเป็นมาตรฐาน และควรศึกษาว่าไม่ควรใช้ระบบนี้ที่ใด

การหมุนเวียนอากาศแบบระบายออกจะช่วยเพิ่มแรงดันในกล่องบรรจุเพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวระเหยระหว่างแผ่นปิดผิวที่ขัดกัน พยายามอย่าให้สายหมุนเวียนอากาศเล็งไปที่แผ่นปิดผิวที่ขัดกัน เพราะอาจทำให้แผ่นปิดผิวเสียหายได้ หากคุณใช้แผ่นโลหะแบบเป่าลม สายหมุนเวียนอากาศสามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องพ่นทรายและตัดแผ่นบางๆ ของแผ่นโลหะแบบเป่าลมได้

หากผลิตภัณฑ์ร้อนเกินไป ให้ระบายความร้อนบริเวณกล่องบรรจุ สิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้คือ การควบคุมสภาพแวดล้อมเหล่านี้มักมีความสำคัญมากขึ้นเมื่อปั๊มหยุดทำงาน เนื่องจากอุณหภูมิในการแช่และการระบายความร้อนขณะปิดเครื่องอาจทำให้อุณหภูมิกล่องบรรจุเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์เปลี่ยนสถานะ

ผลิตภัณฑ์อันตรายจำเป็นต้องใช้ต่อมชนิด API หากคุณเลือกที่จะไม่ใช้ซีลคู่ บูชป้องกันภัยพิบัติซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการกำหนดค่า API จะช่วยปกป้องซีลจากความเสียหายทางกายภาพ หากคุณสูญเสียลูกปืนขณะปั๊มทำงาน

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อ API อย่างถูกต้อง การผสมพอร์ตทั้งสี่เข้าด้วยกันและนำสายฟลัชหรือสายหมุนเวียนกลับเข้าสู่พอร์ตดับนั้นทำได้ง่าย

พยายามอย่าฉีดไอน้ำหรือน้ำผ่านจุดต่อดับมากเกินไป มิฉะนั้นไอน้ำจะเข้าไปในตัวเรือนลูกปืนได้ การรั่วไหลออกจากจุดต่อระบายน้ำมักถูกมองว่าเป็นความผิดพลาดของซีลโดยผู้ปฏิบัติงาน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกเขารู้ถึงความแตกต่าง

การนำเคล็ดลับการปิดผนึกเหล่านี้ไปใช้

มีใครเคยทำทั้งสี่อย่างนี้บ้างไหม? เสียดายจังที่ไม่มีใครทำ ถ้าเราทำ ซีลของเราน่าจะสึกหรอไป 85 หรือ 90 เปอร์เซ็นต์ แทนที่จะเป็น 10 หรือ 15 เปอร์เซ็นต์ ซีลที่พังก่อนกำหนดแต่ยังมีคาร์บอนเหลืออยู่มาก ยังคงเป็นกฎเกณฑ์อยู่

ข้ออ้างที่เราได้ยินบ่อยที่สุดในการอธิบายอายุของซีลที่ไม่ดีคือไม่มีเวลาที่จะแก้ไขให้ถูกต้อง ตามมาด้วยคำพูดติดปากที่ว่า "แต่ยังมีเวลาแก้ไขเสมอ" พวกเราส่วนใหญ่ทำตามขั้นตอนที่จำเป็นเพียงหนึ่งหรือสองขั้นตอน และพบว่าอายุการใช้งานของซีลเพิ่มขึ้น ไม่มีอะไรผิดปกติกับอายุการใช้งานของซีลที่เพิ่มขึ้น แต่นั่นยังห่างไกลจากการเสื่อมสภาพของซีลอยู่มาก

ลองคิดดูสักครู่ ถ้าซีลมีอายุการใช้งานหนึ่งปี ปัญหาจะใหญ่แค่ไหน? อุณหภูมิหรือแรงดันไม่ควรสูงเกินไป ถ้าเป็นเช่นนั้นจริง ซีลคงไม่ใช้เวลาถึงหนึ่งปีถึงจะพัง ด้วยเหตุผลเดียวกันนี้ ผลิตภัณฑ์ก็ไม่น่าจะสกปรกเกินไปเช่นกัน

เรามักพบว่าปัญหานั้นเกิดจากการออกแบบซีลที่ทำให้เพลาเกิดการเสียดสี ทำให้เกิดรอยรั่วซึมผ่านปลอกหรือเพลาที่เสียหาย บางครั้งเราพบว่าการล้างท่อที่ใช้ทำความสะอาดท่อปีละครั้งเป็นสาเหตุ และไม่มีใครเปลี่ยนวัสดุซีลเพื่อสะท้อนถึงภัยคุกคามต่อส่วนประกอบของซีล