วิธีการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของซีลเครื่องจักรกลแห้ง?

ในฐานะซัพพลายเออร์ของแมวน้ำเชิงกลแห้งฉันเข้าใจถึงความสำคัญที่สำคัญของความต้านทานการกัดกร่อนในส่วนประกอบเหล่านี้ การกัดกร่อนสามารถลดอายุการใช้งานและประสิทธิภาพของซีลกลไกแห้งได้อย่างมีนัยสำคัญซึ่งนำไปสู่ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้นและความล้มเหลวของระบบที่อาจเกิดขึ้น ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะแบ่งปันกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพบางอย่างเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของแมวน้ำเชิงกลแห้งตามประสบการณ์ของฉันในอุตสาหกรรม

ทำความเข้าใจกับกลไกการกัดกร่อนในแมวน้ำเชิงกลแห้ง

ก่อนที่จะเจาะลึกลงไปในการแก้ปัญหาจำเป็นต้องเข้าใจกลไกการกัดกร่อนที่มีผลต่อซีลกลไกแห้ง การกัดกร่อนในซีลกลไกแห้งสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากปัจจัยต่าง ๆ รวมถึงปฏิกิริยาทางเคมีกับสภาพแวดล้อมโดยรอบกระบวนการทางเคมีไฟฟ้าและการสึกหรอเชิงกล

การกัดกร่อนทางเคมีมักเกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างวัสดุซีลและสารกัดกร่อนในของเหลวหรือก๊าซที่ปิดผนึก ตัวอย่างเช่นในการใช้งานที่สื่อที่ปิดผนึกมีกรดอัลคาลิสหรือเกลือสารเคมีเหล่านี้สามารถทำปฏิกิริยากับวัสดุซีลซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์การกัดกร่อน ในทางกลับกันการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างส่วนต่าง ๆ ของซีลหรือระหว่างซีลและส่วนประกอบโลหะโดยรอบ ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นนี้อาจทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าส่งผลให้เกิดการออกซิเดชั่นและการสลายตัวของวัสดุซีล

การสึกหรอเชิงกลยังสามารถนำไปสู่การกัดกร่อนในแมวน้ำเชิงกลแห้ง เมื่อซีลหันหน้าเข้าหากันหรือกับส่วนประกอบอื่น ๆ มันสามารถสร้างรอยขีดข่วนเล็ก ๆ และหลุมบนพื้นผิวของซีล ความผิดปกติของพื้นผิวเหล่านี้สามารถให้ไซต์สำหรับการกัดกร่อนเพื่อเริ่มต้นและแพร่กระจายโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีสารกัดกร่อน

การเลือกวัสดุซีลที่ถูกต้อง

หนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของซีลกลไกแห้งคือการเลือกวัสดุซีลที่เหมาะสม วัสดุที่แตกต่างกันมีระดับความต้านทานต่อการกัดกร่อนที่แตกต่างกันและการเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะนั้นมีความสำคัญ

เซรามิก

เซรามิกส์เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมและความแข็งสูง พวกเขามักจะใช้ในการใช้งานที่สื่อที่ปิดผนึกมีการกัดกร่อนสูงเช่นในโรงงานแปรรูปเคมีและโรงกลั่นน้ำมัน วัสดุเซรามิกทั่วไปบางชนิดที่ใช้ในซีลกลไกแห้ง ได้แก่ ซิลิกอนคาร์ไบด์ (SIC) และอลูมินา (Al2O3) ซิลิกอนคาร์ไบด์มีความทนทานต่อการกัดกร่อนโดยกรดอัลคาลิสและตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ทังสเตนคาร์ไบด์

ทังสเตนคาร์ไบด์เป็นอีกวัสดุหนึ่งที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและความต้านทานการสึกหรอสูง มันมักจะใช้ในแอปพลิเคชันที่ใบหน้าซีลอยู่ภายใต้การโหลดสูงและการสึกหรอที่มีการขัด ทังสเตนคาร์ไบด์สามารถเคลือบด้วยวัสดุอื่น ๆ เช่นคาร์บอนเหมือนเพชร (DLC) เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนและลดแรงเสียดทาน

PTFE (Polytetrafluoroethylene)

PTFE เป็นฟลูออโรโพลิเมอร์สังเคราะห์ที่มีความต้านทานทางเคมีที่ยอดเยี่ยมและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ มันมักจะใช้เป็นวัสดุปิดผนึกในแมวน้ำเชิงกลแห้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่สื่อที่ปิดผนึกมีความก้าวร้าวและต้องใช้ความเข้ากันได้ทางเคมีในระดับสูง PTFE สามารถเต็มไปด้วยสารเติมแต่งต่างๆเช่นเส้นใยแก้วหรือเส้นใยคาร์บอนเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและความต้านทานการสึกหรอ

สแตนเลส

สแตนเลสเป็นวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในแมวน้ำเชิงกลแห้งเนื่องจากความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีความแข็งแรงเชิงกลและความสามารถในการจ่าย เกรดสแตนเลสที่แตกต่างกันมีระดับความต้านทานการกัดกร่อนที่แตกต่างกันและการเลือกเกรดขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ ตัวอย่างเช่น 316 สแตนเลสมีความทนทานต่อการกัดกร่อนโดยกรดและคลอไรด์มากกว่าสแตนเลส 304 และมักจะใช้ในการใช้งานที่สื่อที่ปิดผนึกมีสารกัดกร่อนเหล่านี้

การรักษาพื้นผิว

นอกเหนือจากการเลือกวัสดุซีลที่ถูกต้องแล้วยังสามารถใช้การรักษาพื้นผิวเพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของซีลกลไกแห้ง การรักษาพื้นผิวสามารถปรับเปลี่ยนคุณสมบัติพื้นผิวของวัสดุซีลเช่นการเพิ่มความแข็งลดค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานและสร้างชั้นป้องกันเพื่อป้องกันการกัดกร่อน

การเคลือบ

การเคลือบเป็นวิธีการรักษาพื้นผิวทั่วไปที่ใช้ในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของซีลกลไกแห้ง การเคลือบสามารถนำไปใช้กับใบหน้าซีลหรือส่วนประกอบอื่น ๆ เพื่อให้อุปสรรคระหว่างวัสดุซีลและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน วัสดุเคลือบผิวทั่วไปบางชนิด ได้แก่ ไทเทเนียมไนไตรด์ (TIN), โครเมียมไนไตรด์ (CRN) และคาร์บอนเหมือนเพชร (DLC) การเคลือบเหล่านี้สามารถปรับปรุงความแข็งความต้านทานการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุซีลและพวกเขายังสามารถลดแรงเสียดทานและป้องกันการยึดเกาะระหว่างใบหน้าซีล

การผ่าน

Passivation เป็นกระบวนการบำบัดทางเคมีที่สามารถใช้ในการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของส่วนประกอบสแตนเลส Passivation เกี่ยวข้องกับการรักษาพื้นผิวสแตนเลสด้วยสารออกซิไดซ์เช่นกรดไนตริกเพื่อกำจัดเหล็กอิสระหรือสารปนเปื้อนอื่น ๆ ออกจากพื้นผิวและสร้างชั้นออกไซด์ที่บางและป้องกันได้ ชั้นออกไซด์นี้สามารถป้องกันไม่ให้สแตนเลสทำปฏิกิริยากับสภาพแวดล้อมโดยรอบและลดความเสี่ยงของการกัดกร่อน

การบำบัดความร้อน

การรักษาความร้อนยังสามารถใช้เพื่อปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของวัสดุซีลบางชนิด ตัวอย่างเช่นการรักษาความร้อนสามารถใช้เพื่อเพิ่มความแข็งและความแข็งแรงของเซรามิกและโลหะซึ่งสามารถทำให้พวกเขาทนต่อการสึกหรอเชิงกลและการกัดกร่อนมากขึ้น การรักษาด้วยความร้อนยังสามารถปรับเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของวัสดุซึ่งสามารถปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของพวกเขาโดยการลดจำนวนขอบเขตของเมล็ดและข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่สามารถให้ไซต์สำหรับการกัดกร่อนเพื่อเริ่มต้น

การติดตั้งและบำรุงรักษาที่เหมาะสม

การติดตั้งและการบำรุงรักษาซีลเชิงกลแบบแห้งที่เหมาะสมก็เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อน การติดตั้งที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อใบหน้าซีลและส่วนประกอบอื่น ๆ ซึ่งสามารถให้ไซต์สำหรับการกัดกร่อนเพื่อเริ่มต้น นอกจากนี้การบำรุงรักษาที่ไม่เหมาะสมสามารถนำไปสู่การสะสมของสิ่งสกปรกเศษซากและสารกัดกร่อนบนพื้นผิวของซีลซึ่งสามารถเร่งกระบวนการกัดกร่อน

การติดตั้ง

เมื่อติดตั้งซีลกลไกแห้งสิ่งสำคัญคือการปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตอย่างระมัดระวัง ควรทำความสะอาดใบหน้าซีลและตรวจสอบความเสียหายหรือข้อบกพร่องใด ๆ ก่อนการติดตั้ง ควรติดตั้งซีลในทิศทางที่ถูกต้องและด้วยปริมาณการบีบอัดที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าซีลที่ดี นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องใช้เครื่องมือและเทคนิคการติดตั้งที่ถูกต้องเพื่อหลีกเลี่ยงการทำลายซีล

การซ่อมบำรุง

การบำรุงรักษาซีลกลไกแห้งเป็นประจำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพในระยะยาวและความต้านทานการกัดกร่อน ซึ่งรวมถึงการทำความสะอาดใบหน้าซีลและส่วนประกอบอื่น ๆ อย่างสม่ำเสมอเพื่อกำจัดสิ่งสกปรกเศษซากหรือสารกัดกร่อน ตราประทับควรได้รับการตรวจสอบเป็นระยะสำหรับสัญญาณของการสึกหรอความเสียหายหรือการกัดกร่อนและส่วนประกอบที่สวมใส่หรือเสียหายใด ๆ ควรถูกแทนที่ทันที นอกจากนี้ควรตรวจสอบสภาพการทำงานของซีลอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่ในช่วงที่แนะนำ

การตรวจสอบและควบคุมสภาพการทำงาน

การตรวจสอบและควบคุมสภาพการทำงานของซีลกลไกแห้งสามารถช่วยปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของพวกเขา สภาพการทำงานเช่นอุณหภูมิความดันและองค์ประกอบของสื่อที่ปิดผนึกสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออัตราการกัดกร่อนของวัสดุซีล โดยการตรวจสอบและควบคุมเงื่อนไขเหล่านี้เป็นไปได้ที่จะลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนและยืดอายุการใช้งานของซีล

อุณหภูมิ

อุณหภูมิสูงสามารถเร่งกระบวนการกัดกร่อนในซีลกลไกแห้ง ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญในการตรวจสอบอุณหภูมิของซีลและตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่เกินอุณหภูมิการทำงานที่แนะนำ หากอุณหภูมิสูงเกินไปอาจจำเป็นต้องติดตั้งระบบทำความเย็นเพื่อลดอุณหภูมิของซีล

ความดัน

แรงกดดันสูงยังสามารถเพิ่มความเสี่ยงของการกัดกร่อนในแมวน้ำเชิงกลแห้ง เมื่อความดันสูงเกินไปอาจทำให้ใบหน้าของซีลถูกทำให้เสียโฉมและสร้างช่องว่างระหว่างพวกเขาซึ่งสามารถทำให้สารกัดกร่อนเจาะซีลและทำให้เกิดการกัดกร่อน ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญในการตรวจสอบความดันของซีลและตรวจสอบให้แน่ใจว่าอยู่ในช่วงการทำงานที่แนะนำ

องค์ประกอบของสื่อที่ปิดสนิท

องค์ประกอบของสื่อที่ปิดผนึกสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความต้านทานการกัดกร่อนของซีลกลไกแห้ง หากสื่อที่ปิดผนึกมีสารกัดกร่อนเช่นกรดอัลคาลิสหรือเกลือเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อป้องกันซีลจากการกัดกร่อน ซึ่งอาจรวมถึงการใช้วัสดุซีลที่ทนต่อสารกัดกร่อนที่เฉพาะเจาะจงหรือเพิ่มสารยับยั้งการกัดกร่อนลงในสื่อที่ปิดผนึกเพื่อลดอัตราการกัดกร่อน

บทสรุป

การปรับปรุงความต้านทานการกัดกร่อนของแมวน้ำเชิงกลแห้งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับรองประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือในระยะยาว โดยการเลือกวัสดุซีลที่ถูกต้องโดยใช้การรักษาพื้นผิวการติดตั้งและการบำรุงรักษาที่เหมาะสมและการตรวจสอบและควบคุมสภาพการทำงานเป็นไปได้ที่จะลดความเสี่ยงของการกัดกร่อนและยืดอายุการใช้งานของซีล ในฐานะซัพพลายเออร์ของแมวน้ำเชิงกลแห้งเรามุ่งมั่นที่จะให้ลูกค้าของเรามีแมวน้ำคุณภาพสูงที่ออกแบบมาเพื่อทนต่อสภาพการทำงานที่ท้าทายที่สุด หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับของเราซีลการวิ่งแบบแห้ง-ซีลกลไกการทำงานแบบแห้งหรือซีลกลไกการทำงานแบบแห้งโปรดติดต่อเราสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและเพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ เราหวังว่าจะได้ทำงานร่วมกับคุณเพื่อค้นหาโซลูชันการปิดผนึกที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ

การอ้างอิง

• Schmid, S. , & Czichos, H. (2006) Tribology - แรงเสียดทานและการสึกหรอของวัสดุทางวิศวกรรม Wiley-VCH
• Bhushan, B. (2013) คู่มือของ Tribology: วัสดุการเคลือบและการรักษาพื้นผิว ไวลีย์
• สถาบันปิโตรเลียมอเมริกัน (2014) API Standard 682 - ปั๊ม - ระบบปิดผนึกเพลาสำหรับปั๊มแรงเหวี่ยงและแบบหมุน