Kompletong Gabay sa Mga Materyales ng Mechanical Seal: Gawa Sa Ano ang mga Mechanical Seal

Ang mga materyales sa mukha na kumakatawan sa mga bahagi ng mekanikal na selyo ay itinuturing na mga pinakamahalagang komponent na nagdedetermina sa epektibong pagsasara at haba ng operasyon. Ginagamit ng mga modernong mekanikal na selyo ang sopistikadong kombinasyon ng materyales sa mukha na dinisenyo upang mapaglabanan ang matinding kondisyon ng operasyon habang patuloy na pinapanatili ang tumpak na kontak sa pagsasara. Ang silicon carbide ay naging nangungunang napiling materyal para sa mahihirap na aplikasyon dahil sa napakahusay nitong antas ng kahirapan na 2800 HV, mahusay na pagkakautang ng init, at kamangha-manghang resistensya sa kemikal. Ang kombinasyong ito ng materyales ay nagbibigay-daan sa mekanikal na selyo na magtrabaho nang maayos sa temperatura na lumalampas sa 500°F habang nakakaya ang mga agresibong kemikal na mabilis na mapanis ang karaniwang materyales. Ang kristal na istruktura ng silicon carbide ay nagbibigay ng likas na pang-libre, binabawasan ang koepisyente ng gesekan at miniminimisa ang paglikha ng init habang gumagana. Ang carbon-graphite na materyales ay nagtatampok ng natatanging katangian ng sariling pagpapadulas na mahalaga para sa tubig at mga aplikasyon na may mababang lubricity. Ang porous na istruktura ng carbon ay nagbibigay-daan sa penetrasyon ng likido, na lumilikha ng isang hydrodynamic film na naghihiwalay sa mga mukha ng selyo at malaki ang binabawasan ang pagkasuot. Mahusay ang materyal na ito sa mga aplikasyon kung saan walang magagamit na panlabas na lubrication o may mga alalahanin sa kontaminasyon. Ang tungsten carbide ang nangungunang napiling materyal para sa mga madurunggang kapaligiran, na nagtatampok ng antas ng kahirapan na halos umabot sa 1800 HV habang pinananatili ang mahusay na resistensya sa korosyon. Ang density at lakas ng materyal ay nagbibigay-daan dito sa paggamit sa mataas na presyong aplikasyon kung saan lumalampas ang pagkarga sa mukha sa kakayahan ng karaniwang materyales. Ang mga advanced na ceramic materyales, kabilang ang aluminum oxide at zirconium oxide, ay nagtatampok ng kamangha-manghang resistensya sa korosyon sa acidic at alkaline na kapaligiran habang nagbibigay ng resistensya sa thermal shock na mahalaga sa mga aplikasyon na may paulit-ulit na pagbabago. Pinapanatili ng mga materyales na ito ang dimensional stability sa malawak na saklaw ng temperatura, upang masiguro ang pare-parehong pagganap ng pagsasara. Ang pagpili ng materyales sa mukha ng mekanikal na selyo ay direktang nakakaapekto sa katiyakan ng kagamitan, kung saan ang tamang pagtutugma ng materyales ay nababawasan ang gastos sa pagpapanatili hanggang sa 75% kumpara sa hindi wastong napiling alternatibo. Ang mga surface treatment at coating ay higit pang pinalalakas ang pagganap ng materyales sa mukha, kung saan ang diamond-like carbon coatings ay nagbibigay ng dagdag na kahirapan at resistensya sa kemikal para sa mga ekstremong aplikasyon.

Ang pag-unawa sa mga bahagi ng mekanikal na selyo ay hindi lamang nakatuon sa pangunahing materyales kundi sumasaklaw din sa mahahalagang pansuportang sangkap na nagbibigay ng lubos na proteksyon laban sa pagtagas at umaangkop sa dinamikong kondisyon ng operasyon. Ang mga elastomerikong materyales na ginagamit sa O-rings, gaskets, at bellows ay dapat tumagal sa kemikal, mataas o mababang temperatura, at mekanikal na tensyon habang panatilihin ang kakayahang lumuwog at mapanatili ang sealing integrity sa buong operational na buhay ng kagamitan. Ang Nitrile rubber (NBR) ang karaniwang elastomerikong materyales para sa mga aplikasyon batay sa langis, na nagtatampok ng mahusay na resistensya sa langis at katamtamang tibay hanggang 250°F. Ang tibay at kakayahang labanan ang compression set ng materyal ay nagsisiguro ng maaasahang pansuportang sealing sa mga bomba na humahawak ng hydrocarbons, lubricating oils, at fuel systems. Gayunpaman, ang limitasyon ng NBR sa mataas na temperatura at sa mga kapaligiran may mataas na ozone ay nangangailangan ng alternatibong materyales para sa mas matinding aplikasyon. Ang fluoroelastomers, lalo na ang Viton at katulad nitong komposisyon, ay itinuturing na nangungunang elastomerikong materyales na kayang tumagal hanggang 400°F habang nagtatampok ng napakahusay na resistensya sa mga asido, base, at organic solvents. Panatilihin ng mga materyales na ito ang kakayahang lumuwog at epektibong sealing sa iba't ibang siklo ng temperatura na maaaring magpabrittle o mawalan ng elasticity ang karaniwang goma. Ang estruktura ng molekula na fluorine-carbon ay nagbibigay ng likas na resistensya sa kemikal, na ginagawang perpekto ang fluoroelastomers para sa pharmaceutical, chemical processing, at aerospace na aplikasyon kung saan kritikal ang pag-iwas sa kontaminasyon. Ang EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer) naman ay mahusay sa tubig at singaw, na nagtatampok ng napakahusay na resistensya sa ozone at panatilihin ang kakayahang lumuwog sa mababang temperatura hanggang -65°F. Ang mahusay na katangian ng materyal laban sa pagtanda ay nagsisiguro ng pangmatagalang katiyakan sa mga instalasyon sa labas at aplikasyon na may siklo ng temperatura. Ang perfluoroelastomers naman ang pinakamataas na antas ng resistensya sa kemikal, na kayang tumagal sa halos lahat ng industriyal na kemikal habang patuloy na gumagana sa temperatura hanggang 600°F. Ginagamit ang mga espesyalisadong materyales na ito sa semiconductor manufacturing, chemical processing, at iba pang industriya na nangangailangan ng ganap na compatibility sa kemikal. Ang pagpili ng mga bahagi ng mekanikal na selyo, partikular sa elastomerikong materyales, ay malaki ang epekto sa katiyakan ng selyo, kung saan ang tamang teknikal na pagtukoy ay maiiwasan ang maagang pagkabigo na maaaring magresulta sa pinsala sa kagamitan, environmental concerns, at pagkawala sa produksyon na aabot sa libu-libong dolyar bawat insidente.

Ang mga bahagi ng kagamitan na nagsasaad kung ano ang mga bahagi ng mekanikal na selyo ay nagbibigay ng mahahalagang suportang istruktural, paglilipat ng puwersa, at mga tungkulin sa posisyon na nagbibigay-daan sa maaasahang pagganap ng selyo sa ilalim ng matitinding kondisyon sa industriya. Ang mga komponente na ito, kabilang ang mga spring, retainer, sleeve, at drive pin, ay dapat mapanatili ang katatagan ng sukat, lumaban sa korosyon, at magbigay ng pare-parehong mekanikal na katangian sa buong mahabang panahon ng serbisyo. Ang mga uri ng hindi kinakalawang na asero, lalo na ang 316 at 316L, ay siyang pangunahing materyales para sa hardware ng mekanikal na selyo dahil sa kanilang mahusay na paglaban sa korosyon, lakas ng mekanikal, at magagamit sa iba't ibang anyo kabilang ang bar stock, wire, at sheet materials. Ang nilalaman ng chromium at molybdenum ay nagbibigay ng paglaban sa pitting at crevice corrosion na dulot ng chloride na karaniwang nararanasan sa dagat, kemikal, at aplikasyon ng tubig sa industriya. Ang mga spring na gawa sa bakal na hindi kinakalawang ay nagpapanatili ng pare-parehong katangian ng load sa iba't ibang saklaw ng temperatura habang lumalaban sa stress corrosion cracking na maaaring magdulot ng biglang kabiguan. Kinakatawan ng mga haluang metal na Inconel ang nangungunang materyales ng hardware para sa matitinding temperatura at maruruming kapaligiran, kung saan ang Inconel 718 ay nagbibigay ng kahanga-hangang pagbabalik ng lakas sa temperatura hanggang 1200°F. Ang mga mataas na haluang metal na may base sa nikel na ito ay lumalaban sa oksihenasyon, carburization, at thermal fatigue habang pinananatili ang mga katangian ng spring na mahalaga para sa tamang operasyon ng selyo. Ang coefficient of thermal expansion ng materyales ay tumutugma sa mga bahagi ng hindi kinakalawang na asero, na nagpipigil sa pagtutok ng tensyon habang nagbabago ang temperatura. Nag-aalok ang Hastelloy ng mas mahusay na paglaban sa mga reducing acid at kapaligiran na may chloride kung saan mabilis na maapektuhan ng korosyon ang hindi kinakalawang na asero. Pinananatili ng mga haluang metal na nickel-molybdenum-chromium ang kanilang mekanikal na katangian sa napakagrebadong kemikal na kapaligiran, na tinitiyak ang integridad ng hardware sa buong buhay ng serbisyo ng selyo. Nagbibigay ang mga haluang metal na titanium ng magaan na alternatibo para sa aerospace at marine application kung saan mahalaga ang pagbabawas ng timbang at paglaban sa korosyon. Ang ratio ng lakas at timbang ng materyales ay nagbibigay-daan sa compact na disenyo ng selyo habang nagpapakita ng kahanga-hangang paglaban sa tubig-dagat at pag-atake ng kemikal. Ang mga espesyal na patong at surface treatment ay pinalalakas ang pagganap ng hardware, kung saan ang passivation treatment ay pinalalakas ang paglaban sa korosyon at ang wear-resistant coating ay pinalalawig ang buhay ng serbisyo sa mga abrasiyong kapaligiran. Ang maingat na pagpili ng mga materyales ng hardware kaugnay ng mga bahagi ng mekanikal na selyo ay tinitiyak na ang mga assembly ng mekanikal na selyo ay pinananatili ang tamang heometriya, pagkarga, at posisyon sa buong haba ng kanilang operasyon, na nagpipigil sa mga mahahalagang kabiguan na maaaring makapinsala sa mahahalagang kagamitang umiikot at makahinto sa kritikal na proseso sa industriya.