แหวนซีลเซรามิกสำหรับปั๊มซีลเครื่องกล

การแก้ปัญหาแหวนซีลเซรามิกสำหรับซีลเชิงกลของปั๊ม ปัญหาด้านความน่าเชื่อถือในการใช้งานปั๊มที่มีความต้องการสูงถือเป็นภารกิจระดับมืออาชีพของฉันมาเป็นเวลาสามทศวรรษ ฉันได้ปรึกษากับโรงงานปิโตรเคมีแห่งหนึ่งซึ่งประสบปัญหาการซีลในปั๊มถ่ายโอนไฮโดรคาร์บอนทุกสัปดาห์ ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยมีความสำคัญอย่างมาก จนกระทั่งการออกแบบแหวนซีลเซรามิกของเราได้มอบโซลูชันที่แข็งแกร่งตามที่พวกเขาต้องการ แนวทางของ NBRAM เกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจความท้าทายเฉพาะที่ลูกค้าของเราเผชิญในการใช้งานการปิดผนึก จากนั้นวิศวกรรมส่วนประกอบเซรามิกที่ให้ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในกรณีที่วัสดุทั่วไปมีไม่เพียงพอ

พารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์ (ข้อมูลจำเพาะ)

ผมขอบอกตัวเลขที่แยกแหวนซีลเซรามิกของเราออกจากคู่แข่ง แหวนเซรามิกอลูมินามาตรฐานของเรามีระดับความแข็ง 85-90 HRA (สเกล Rockwell A) ซึ่งแข็งกว่าโลหะส่วนใหญ่ที่แหวนจะชนกัน การตกแต่งพื้นผิวเป็นสิ่งสำคัญสำหรับประสิทธิภาพการซีล และเราได้ Ra ≤ 0.1 μm ผ่านกระบวนการเจียรและขัดเงาที่มีความแม่นยำ ซึ่งฉันได้ช่วยพัฒนาเป็นการส่วนตัวหลังจากได้เห็นว่าข้อบกพร่องของพื้นผิวเร่งการสึกหรออย่างไร

ความเรียบของแหวนซีลเซรามิกสำหรับซีลเชิงกลของปั๊มจะคงไว้ภายในแถบแสง 1 แถบ (0.3 μm) เพื่อให้แน่ใจว่าเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบกับหน้าเคาน์เตอร์ ในขณะที่ควบคุมความตั้งฉากภายใน 0.001 มม. เพื่อป้องกันรูปแบบการสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมอ แหวนของเรามีขนาดตั้งแต่ 10 มม. ถึง 250 มม. OD พร้อมรูปทรงแบบกำหนดเองสำหรับการออกแบบปั๊มเฉพาะ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนถูกจับคู่อย่างแม่นยำกับวัสดุผสมพันธุ์ทั่วไป เช่น คาร์บอนหรือซิลิคอนคาร์ไบด์ เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของซีลในระหว่างที่อุณหภูมิผันผวน ลูกค้าที่แปรรูปสารเคมีรายหนึ่งประสบความล้มเหลวในการซีลเป็นศูนย์เป็นเวลา 18 เดือนหลังจากเปลี่ยนมาใช้วงแหวนเซรามิกที่มีขนาดคงที่ของเรา

รายละเอียดการผลิต

เส้นทางการผลิตของวงแหวนซีลเหล่านี้อยู่ที่ความแม่นยำและการใช้งานจริง เราเริ่มต้นด้วยผงอลูมินาบริสุทธิ์ 99.6% ที่ผ่านขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอน - ฉันยืนยันในระดับความบริสุทธิ์นี้หลังจากวิเคราะห์ซีลที่ล้มเหลวและค้นหาสิ่งเจือปนที่ทำให้เกิดจุดอ่อน กระบวนการกดใช้การกดแบบไอโซสแตติกที่ 200 MPa เพื่อให้ได้ความหนาแน่นสม่ำเสมอทั่วทั้งวัสดุ โดยขจัดความแปรผันของความหนาแน่นที่ทำให้เกิดความเสียหายก่อนเวลาอันควรในเซรามิกอัดแบบธรรมดา

กระบวนการเผาผนึกเกิดขึ้นในเตาเผาที่มีการควบคุมอย่างแม่นยำโดยมีโปรไฟล์อุณหภูมิที่ป้องกันการไล่ระดับด้วยความร้อน เราคงไว้ที่ 1650°C ตามระยะเวลาที่กำหนดเพื่อให้ได้โครงสร้างผลึกที่เหมาะสมที่สุดซึ่งให้ทั้งความแข็งและความเหนียวแตกหัก วงแหวนแต่ละวงผ่านการตรวจสอบมิติและการตรวจสอบคุณภาพพื้นผิว 100% นอกจากนี้เรายังทำการทดสอบแบบทำลายตัวอย่างจากทุกชุดเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ภายในและคุณสมบัติของวัสดุ ผู้ผลิตปั๊มรายหนึ่งบอกฉันว่าแหวนของเรามีการสึกหรอน้อยกว่า 0.001 มม. หลังจากใช้งานของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต่อเนื่องเป็นเวลา 10,000 ชั่วโมง

คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์และการใช้งาน

ฉันจำได้ว่าเดินเข้าไปในโรงบำบัดน้ำเสียซึ่งมีการขัดข้องของซีลเกิดขึ้นทุกสัปดาห์เนื่องจากมีอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในน้ำ ทีมบำรุงรักษาของพวกเขาเปลี่ยนซีลบ่อยกว่าการดูแลรักษาปั๊ม แหวนซีลเซรามิกของเราเปลี่ยนสมการนั้นไปโดยสิ้นเชิง - ความแข็งขั้นสุดและความต้านทานต่อการสึกหรอช่วยให้สามารถรับมือกับสภาพแวดล้อมที่มีการเสียดสีได้โดยไม่เกิดการสึกหรออย่างมีนัยสำคัญ วงแหวนเหล่านี้ดีเยี่ยมในการใช้งานที่วัสดุทั่วไปเสียหายก่อนเวลาอันควร ตั้งแต่ปั๊มแปรรูปทางเคมีที่ต้องจัดการตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไปจนถึงการทำเหมืองที่ต้องจัดการกับสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

ความลับอยู่ที่การผสมผสานระหว่างความเฉื่อยทางเคมีและคุณสมบัติทางกลของเซรามิก วงแหวนอลูมินาของเราต่างจากโลหะที่กัดกร่อนหรือเสียรูปภายใต้แรงกดดัน โดยจะรักษาความเสถียรของมิติและลักษณะพื้นผิวแม้ว่าจะสัมผัสกับสารเคมีที่รุนแรงหรือแรงดันสูงก็ตาม ฉันเคยเห็นวงแหวนเหล่านี้ทำงานได้อย่างไร้ที่ติในการจัดเรียงซีล API 682 ซึ่งความน่าเชื่อถือไม่สามารถต่อรองได้ ลูกค้ายารายหนึ่งรายงานว่าการหยุดทำงานที่เกี่ยวข้องกับซีลลดลง 85% หลังจากใช้วงแหวนเซรามิกของเราในปั๊มกระบวนการที่สำคัญ