آب بندهای مکانیکی سیستم‌های حاوی سیالات در صنعت امر بسیار مهمی می باشد. خصوصا اگر سیال با ارزش، خطرناک و یا آلوده کننده باشد که در این صورت آببندی علاوه بر تاثیر مثبت بر راندمان کار و پایین آوردن هزینه ها و بهای محصول نهایی در ایمن سازی محیط کار و حفظ محیط زیست نقش بسزایی خواهد داشت.

آببندی در گذشته بیشتر بوسیله Packing ها انجام می شد که معایبی داشت از جمله اینکه Packingها را باید به طور مرتب بازبینی و سفت می کردند و در فاصله های زمانی خاص تعویض می نمودند. دیگر اینکه بدلیل نیاز Packing به روانکاری معمولا کمی نشتی از سیال پمپ شده را مجاز می دانستند که اگر سیال خطرناک یا گرانقیمت باشد این امر ممکن نیست.

آنالیز علل خرابی آب بندهای مکانیکی و الگوهای خرابی

امروزه در پمپ ها و کمپرسورها به دلیل امکان نشت مواد با توجه به دما و فشار بالای سیالات کار آببندی دشوارتر می شود لذا از Mechanical Seal جهت آببندی استفاده می گردد. Mechanical Sealها یکی از جدیدترین نوع آببندها می باشند که با توجه به فن آوری آنها قیمت گزافی دارند و حفظ و نگهداری آنها نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.

در اغلب خودروهای سبک ۶ آببند مکانیکی وجود دارد.

• در پمپ رادیاتور
• در پمپ سوخت
• در پمپ روغن
• پمپ هیدرولیک فرمان
• پمپ آب‌پاش برف پاکن
• کمپرسور تهویه هوا

در آشپزخانه نیز در ماشین ظرفشویی، همزن، کمپرسور یخچال، و همچنین دو آببند در ماشین لباسشویی وجود دارد.

تبدیل پکینگ پمپ به آببند مکانیکی باعث بهبود راندمان پمپ می‌شود که در نتیجه ظرف مدت کوتاهی سرمایه‌گذاری انجام‌شده بازگشت می‌شود.

سازندگان آببندهای مکانیکی‌ آن‌ها را برای حداقل ۵ تا ۱۰ سال طراحی می‌کنند. اکثریت آن‌ها می‌توانند تا ۴۰ هزار ساعت کار کنند. آببند مکانیکی پمپ آب یک خودرو در معرض ارتعاش، تکان، مواد شیمیایی و حتی ذرات معلق است اما بدون مشکلی ۷، ۱۰ حتی ۱۵ سال کار می‌کند.

آببند مکانیکی بالانس شده در ۱۹۳۳ ساخته شد که در مقابل فشار بالاتری می‌توانست مقاومت کند و دمای ایجاد شده بین دو سطح را کاهش می‌دهد.

آببندهای مکانیکی ‌به موازات توسعه الاستومرها پیشرفت کردند چرا که اورینگ‌هایی ساخته شد که عمر نگهداری، مقاومت به مواد شیمیایی و محدوده تحمل دمایی و فشاری بالاتری داشتند.

توسعه در طراحی بهتر و مواد اولیه رو به پیشرفت است. برای پمپ‌هایی که با افت فشار ناگهانی مایع آتش خواهند گرفت، یک ترموکوپل نصب شده در فاصله ۱mm از شافت دمای محیط نزدیک به آببند را متوجه می‌شود و نشتی بواسطه جهش در دما ملاحظه می‌شود. آسیب حاصل می‌تواند جلوگیری شود، اگرچه هشدارهای پیشرفته‌تری موردانتظار است.

در صنایع پتروشیمی، تا ۷۰ درصد هزینه تعمیرات پمپ‌ها صرف آببندها می‌شود، و لذا پایش وضعیت و عیب‌یابی آنها توجیه‌پذیر است. البته توسعه در طراحی بهتر و مواد اولیه آنها هم رو به پیشرفت است.

اندازه‌گیری صدای صادره (Acoustic emission) روشی پیشرفته‌ برای کشف سایش یا ترک غیرعادی در سطح آببندها می‌باشد، همینطور اندازه‌گیری مستقیم دمای سطح آببند. از تولیدکننده‌های آببندهای اصلی (OEM) یا (فابریک)انتظار می‌رود چنین سیستم‌هایی را در اختیار قرار دهند.

سیستم Smartsignal eCM برای دادن هشدارهای به‌موقع از خرابی آببند روی یک پمپ خنک‌کاری رآکتور استفاده می‌شده است، که با جابجایی ۳۵KPa در فشار آب‌بندی مرحله اول هشدار صادر می‌شد. با این حال بهترین راه برای پیشگیری از خرابی آببندهای مکانیکی نت پیش اقدام (Proactive maintenance) و فرایندهایی مانند RCA (Root cause Analysis) می باشد.

منظور از این مقاله گردآوری اطلاعات آموزشی درباره نشتی آب بندها جهت تعمیر و کار با آب بندهای مکانیکی است. شناخت و اصلاح علت نشتی باعث کار مفید طولانی و بدون عیب آببند می شود.

مشاهدات انجام شده روی قطعات آببند و دستگاه با علائم، دلائل ممکن و مراحل اصلاح عیب مقایسه می شوند. شماتیک مشکلات رایج آب بندها نیز به منظور شناخت آسانتر داده شده است.

دوره آموزش مجازی و دانلودی تجزیه و تحلیل علل ریشه ای خرابی ها RCFA پیشنهاد می شود.

نگهداری و تعیرات چیست؟

پیشنهاد:

پیشنهاد می‌شود این کتابچه عیب یابی در اختیار واحدهای بهره برداری قرار گیرد تا ایشان بتوانند در مراحل اولیه نشتی، نوع و علت آنرا حدس بزنند چرا که عیب یابی در مراحل اولیه کمک زیادی به تعمیرات خواهد کرد. همچنین واحدهای تعمیراتی نیز با استفاده از الگوهای موجود در کتاب می توانند ریشه یابی دقیق تری انجام دهند تا از گردآب خرابی های تکراری رهایی یابند.

شناخت آب بندهای مکانیکی

Mechanical Seal ها از چهار قسمت اصلی تشکیل شده اند:

• A- Primary seal (seal face & seat) آببند اولیه
• B- secondary seal آببند ثانویه
• C- Loaded unit (spring element)فنرها
• D-Torque Transmission انتقال دهنده گشتاور

فضایی که آببند مکانیکی اشغال می‌کند به همان اندازه پکینگ است.

فضایی که آببند مکانیکی اشغال می‌کند به همان اندازه پکینگ است.

دانلود کتاب آنالیز علل خرابی آب بندهای مکانیکی و الگوهای خرابی

آنالیز علل خرابی آب بندهای مکانیکی و الگوهای خرابی را به صورت یک کتابچه راهنمای عالی برای دانلود آماده شده است. این کتابچه حدود ۱۰۰ صفحه است فهرست محتوی کتاب را به شرح زیر می باشد:

1. شناخت آببندها
2. آببندهای مکانیکی‌ چگونه طراحی می‌شوند؟
3. آببند تکی، نابالانس داخل نصب شده
4. آببند تکی، نابالانس، بیرون نصب شده
5. آببند مکانیکی تکی، بالانس شده، داخلی
6. آببند مکانیکی تکی، بالانس شده، خارجی
7. اثر بالانس
8. امتیازات بالانس
9. توضیح ریاضی بالانس
10. آببندهای مکانیکی‌ کارتریجی
11. امتیازات آببند کارتریجی
12. آببندهای دوگانه (Double seal)
13. آببند دوگانه پشت سرهم (tandem)
14. آببند دوگانه پشت به پشت
15. آببند دوگانه روبرو
16. سیستم های پشتیبان آببندهای دوگانه
17. آنالیز خرابی‌های آببند مکانیکی
18. خرابی o-ring (الاستومر)
19. روش‌های صحیح تعمیر هم‌محوری پمپ
20. شرح شماتیک قطعات آببند John Crane
21. چک لیست شناخت نشتی آببندها
22. آنالیز خرابیهای آببند (Flexibox)

لینک های مرتبط و مفید برای بهبود نگهداری و تعمیرات تجهیزات

آموزش مجازی مدیریت نگهداری و تعمیرات

آموزش فنی مبانی تعمیر و نگهداری تجهیزات مکانیکی