اختيار المواد الصحيحة لمانع التسرب الميكانيكي أمر بالغ الأهمية للموثوقية وطول العمر والسلامة. تتضمن العملية مطابقة مواد الختم مع سائل العملية وظروف التشغيل والمتطلبات التنظيمية. فيما يلي دليل إرشادي خطوة بخطوة.
1. تحديد متطلبات التطبيق
1. سائل العملية:
- التركيب الكيميائي (الأحماض والقواعد والمذيبات والهيدروكربونات وما إلى ذلك).
- التركيز ودرجة الحرارة.
- وجود مواد صلبة (مواد كاشطة) أو غازات أو أكسجين مذاب.
2. ظروف التشغيل:
- الضغط (داخل المضخة والضغط المحيط).
- درجة الحرارة (الحد الأدنى والحد الأقصى).
- سرعة العمود (RPM).
- قطر ونوع العمود (عمود صلب أو جلبة).
3. المتطلبات التنظيمية والسلامة:
- إدارة الغذاء والدواء (FDA) أو دستور الأدوية الأمريكي (USP) أو معايير الصناعة الأخرى (لتطبيقات الأغذية أو المستحضرات الصيدلانية أو التكنولوجيا الحيوية).
- حدود الانبعاثات (المركبات العضوية المتطايرة والسوائل الخطرة).
2. تحديد مواد وجه الختم
أوجه الختم هي مكونات التآكل الأساسية ويجب أن تقاوم الهجوم الكيميائي والتآكل. المجموعات الشائعة هي:
1. مواد الوجه الصلبة:
- كربيد السيليكون (SiC): مقاومة ممتازة للتآكل والمقاومة الكيميائية والتوصيل الحراري. مثالي لمعظم التطبيقات، خاصة مع السوائل الكاشطة.
- كربيد التنجستن (WC): مقاومة جيدة للتآكل، ولكنها أقل مقاومة كيميائيًا من SiC. مناسب للهيدروكربونات والسوائل غير المسببة للتآكل.
- السيراميك (Al₂O₃): مقاومة كيميائية جيدة، لكنها هشة. تستخدم في تطبيقات الضغط المنخفض إلى المتوسط وغير الكاشطة.
2. مواد الوجه اللينة:
- الجرافيت الكربوني: التشحيم الذاتي، جيد للعديد من السوائل. يستخدم مع الأوجه الصلبة (SiC، WC، السيراميك).
- مركب PTFE/الكربون: للسوائل شديدة التآكل أو تطبيقات إدارة الغذاء والدواء.
مجموعات الوجه الشائعة:
- SiC مقابل الجرافيت الكربوني (معظم التطبيقات ذات الأغراض العامة).
- SiC مقابل SiC (السوائل الكاشطة، التآكل العالي).
- WC مقابل الجرافيت الكربوني (الهيدروكربونات، التآكل المنخفض إلى المتوسط).
- السيراميك مقابل الجرافيت الكربوني (السوائل غير الكاشطة، المسببة للتآكل).
3. تحديد مواد الإيلاستومر
يجب أن تقاوم اللدائن (الحلقات الدائرية، الخوار، الحشيات)
