ما هي أعطال الختم الميكانيكية الشائعة في مضخات خطوط الأنابيب العمودية SLG؟

تسرب الختم الميكانيكي

يعد تسرب الختم الميكانيكي هو الفشل الأكثر شيوعًا في مضخات خطوط الأنابيب العمودية . قد يحدث تسرب أثناء بدء تشغيل المضخة الأولي أو بعد التشغيل على المدى الطويل. تشمل الأسباب الرئيسية تآكل وجه الختم، وتقادم مواد الختم، وعدم محاذاة التثبيت، واهتزاز عمود المضخة. لا يتسبب التسرب في فقدان السوائل فحسب، بل يشكل أيضًا مخاطر على السلامة، خاصة في البيئات المسببة للتآكل مثل التطبيقات الكيميائية أو البترولية، مما يؤدي إلى تسريع تلف المعدات والتأثير على استقرار النظام.

الجري الجاف وارتداء الختم

يحدث التشغيل الجاف عندما يعمل الختم الميكانيكي بدون تشحيم سائل كافٍ، مما يتسبب في الاتصال المباشر بين وجه الختم والأسطح المعدنية. يمكن أن يؤدي عدم كفاية سائل المضخة أو دخول الهواء إلى خط الشفط أو انخفاض ضغط النظام إلى التشغيل الجاف. يؤدي هذا إلى تقليل عمر الختم بشكل كبير وقد يؤدي إلى تلف عمود المضخة أو غلافها، مما يزيد من تكاليف الصيانة.

ارتفاع درجة حرارة الختم الميكانيكي

عادة ما يظهر ارتفاع درجة حرارة الختم الميكانيكي كارتفاع غير طبيعي في درجة الحرارة في غرفة الختم. تشمل الأسباب سرعة المضخة المفرطة، أو معدلات التدفق العالية، أو عدم كفاية مياه التبريد، أو تصميم غرفة الختم غير المناسب. يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحرارة لفترة طويلة إلى تشويه مواد الختم، أو إرهاق النوابض، أو التسبب في الكربنة، مما يؤدي إلى تسريع فشل الختم. قد تؤدي البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة أيضًا إلى حدوث تسرب متوسط، مما يؤثر على سلامة محطة الضخ.

الأضرار الناجمة عن الاهتزاز

يعد اهتزاز عمود المضخة عاملاً رئيسياً يسبب فشل الختم الميكانيكي. يؤدي عدم محاذاة العمود أو الدفاعات غير المتوازنة أو صدمات خط الأنابيب إلى توليد اهتزاز وجه الختم. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تآكل موضعي، أو ارتخاء الزنبرك، أو كسر مجموعة الختم. يقلل الاهتزاز من أداء الختم مع زيادة الضوضاء واستهلاك الطاقة.

فشل الربيع واختلال وجه الختم

تعتبر النوابض الداخلية ضرورية للحفاظ على اتصال وجه الختم. قد يؤدي فشل الزنبرك أو التآكل أو التثبيت غير الصحيح إلى اختلال المحاذاة أو الاتصال غير المتساوي لوجه الختم. وينتج عن ذلك تسرب متقطع أو مستمر ويتطلب تفكيك المضخة للفحص والإصلاح.

التآكل الكيميائي وعدم تطابق المواد

في البيئات الكيميائية أو مياه الصرف الصحي أو البيئات الحمضية/القلوية القوية، يمكن أن يؤدي الاختيار غير المناسب لمواد الختم إلى التآكل. يؤدي التآكل إلى إتلاف نعومة وجه الختم، مما يؤدي إلى خلق فجوات صغيرة تؤدي إلى التسرب. إن استخدام مواد مقاومة للتآكل مثل كربيد السيليكون أو المطاط الفلوري أو وجوه الختم الخزفية يمكن أن يقلل بشكل فعال من هذه الأعطال.

التثبيت غير السليم

تؤثر دقة تركيب الختم بشكل مباشر على موثوقية المضخة. يمكن أن يؤدي التثبيت غير الرأسي، أو أسطح منع التسرب غير النظيفة، أو إحكام ربط مكونات الختم بشكل غير صحيح إلى حدوث أعطال. قد يؤدي التثبيت غير الصحيح إلى انحراف الوجه، أو فشل الزنبرك، أو التآكل الموضعي، مما يقلل من كفاءة المضخة ويزيد من معدل الفشل.

فشل التعب من عملية طويلة الأجل

قد يؤدي التشغيل المستمر لفترات طويلة إلى إرهاق موانع التسرب الميكانيكية. تشمل العلامات ارتداء وجه الختم، والاسترخاء في الربيع، وشيخوخة التعبئة. غالبًا ما يكون من الصعب اكتشاف فشل التعب مبكرًا، مما يسلط الضوء على أهمية المراقبة والصيانة المنتظمة لختم المضخة.

تنظيف غرفة الختم غير المستوية

تعتمد الأختام الميكانيكية على التنظيف السائل لتليين وتبريد وجه الختم. يمكن أن يؤدي الشطف غير المتساوي أو التدفق غير الكافي إلى ارتفاع درجة الحرارة المحلية أو الجفاف. قد يؤدي التنظيف غير المتساوي أيضًا إلى إنشاء أخاديد صغيرة أو تجويف على وجه الختم، مما يؤدي إلى تسريع الفشل.

تأثير فشل الختم على النظام

لا يؤثر فشل الختم الميكانيكي على المضخة فحسب، بل يؤثر أيضًا على النظام بأكمله. يمكن أن يؤدي التسرب إلى تقليل كفاءة المضخة، وزيادة استهلاك الطاقة، ويؤدي إلى تآكل الأنابيب، والتلوث البيئي، ومخاطر السلامة. يعد الكشف عن مشكلات الختم الميكانيكي وصيانتها في الوقت المناسب أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل المستقر على المدى الطويل لمضخات خطوط الأنابيب العمودية SLG.

الصيانة والتدابير الوقائية

يعد الفحص المنتظم لجوانب الختم والينابيع وظروف التشحيم أمرًا أساسيًا لإطالة عمر الختم الميكانيكي. إن اختيار مواد وأنواع الختم المناسبة، وضمان المحاذاة الدقيقة للعمود، والحفاظ على التنظيف المناسب لغرفة الختم يمكن أن يقلل من حالات الفشل بشكل فعال. يساعد إنشاء إجراءات مراقبة وفحص الختم على اكتشاف التسرب أو الاهتزاز غير الطبيعي مبكرًا، مما يقلل تكاليف الصيانة ويحسن موثوقية نظام المضخة.