عوامل موثر در انتخاب آب بند مکانیکی به جای پکینگ

عوامل موثر در انتخاب آب بند مکانیکی به جای پکینگ:
برای بسیاری از تجهیزات و شرایط عملیاتی، استفاده از آب بندهای مکانیکی بر استفاده از پکینگ به ویژه نوارهای درزگیر اولویت بالاتری دارند.

آب بندهای مکانیکی و به طور ویژه «آب بندهای دوبل» (Double Mechanical Seal) زمانی کاربرد خود را نشان می دهند که سیال پمپ شده در اثر نشتی، مشکلات زیست محیطی فراوانی به وجود بیاورد چراکه پکنیگ به طور 100 درصد نمی تواند از نشتی جلوگیری کند.

حتی زمانی که نشتی را با چشم نتوانیم مشاهده کنیم، بخارهای سمی نیز می توانند نوعی نشتی به شمار روند که حاصل استفاده از پکینگ ها هستند. بنابراین به هنگام استفاده از پمپ ها و همزن ها (میکسر) باید نوع آب بند را با دقت بیشتری انتخاب کنیم.

قابل اعتماد بودن و زمان توقف کار:
اگر نیاز به آب بندی فوق العاده ای داشته باشیم، بنابراین باید از انواع مکانیکی آب بند استفاده کنیم و با وجود این که سرمایه اولیه این قطعات، بیشتر از پکینگ ها هستند اما در طی زمان، این هزینه باز می گردد. به عبارت دیگر، نرخ بازگشت سرمایه در این مورد از اصلی ترین عوامل برای جایگزینی روش آب بندی است.

نشتی محصولات ارزشمند:
با وجود اینکه استفاده از پکینگ ها به طور معمول مانع از بروز نشتی می شود اما در مواردی، مقدار بسیار کمی نشتی خواهیم داشت که از این مقدار کم بسته به نوع سیال ممکن است نتوان صرف نظر کرد.

همچنین به دلیل عمر کوتاهی که پکینگ ها دارند، دفعات نشتی و خرابی آن ها نیز بیشتر خواهد بود. البته این خرابی همواره مشکلی اساسی به شمار نمی آید اما در صنایع مختلف، حجم نشتی به دلیل مسائل زیست محیطی و مالی، اهمیت بالایی دارد و چه بسا همین نشتی سبب خرابی دستگاه مربوطه شود.

علاوه بر این، هزینه تعویض پکینگ و استفاده از افراد مجرب برای این کار، هزینه ای مجزا به همراه دارد که اگر از نشتی محصولات با ارزش به وسیله آب بندهای مکانیکی جلوگیری شود، به طور قطع هزینه استفاده از آب بندهای مکانیکی جبران خواهد شد.

برای این کار بهتر است در طول هفته میزان حجم سیال نشتی اندازه گیری شود تا تخمین مناسبی از میزان نشتی در طول سال به دست آید. حال این مقدار را باید در تعداد پمپ های موجود یا تجهیزات آب بندی شده ضرب کرد تا حجم هدررفت سالیانه محاسبه و بر اساس آن تصمیم گیری مناسبی اتخاذ شود.

تعمیر و نگهداری:
استفاده از پکینگ به نیروی کار بیشتری برای تعویض نیاز دارد و به هنگام بهره گیری از این سیستم ها باید هزینه نیروی انسانی را نیز مد نظر قرار داد.

دسترسی به محفظه آب بندی:
از آن جایی که پکینگ ها در طول زمان دچار خوردگی می شوند و گلند را نیز باید به طور مجدد تنظیم کرد، بنابراین باید به هنگام انتخاب پکینگ برای آب بندی، دسترسی «محفظه آب بندی» (Stuffing Box) نیز مورد توجه باشد.

آلودگی و رقیق شدن محصول:
با توجه به این که بیشتر دستگاه هایی که از پکینگ برای آب بندی استفاده می کنند، برای سرد شدن نیاز به یک دور چرخش آب دارند، این چرخش آب ممکن است غلظت مواد را کاهش دهد یا سبب آلودگی فرآورده نهایی شود.

مصرف انرژی:
آب بندهای مکانیکی، مصرف انرژی را در مقایسه با پکینگ بسیار کاهش می دهند. به طور متوسط، پکینگ ها 6 برابر بیشتر از سایر آب بندها انرژی مصرف می کنند. برای درک بهتر این مطلب باید بگوییم استفاده از پکینگ در محفظه آب بندی مانند این است که خودروی خود را با ترمز دستی بالا حرکت دهید.

به خوبی مشخص است که این کار، مصرف سوخت خودروی شما را افزایش می دهد. به همین شکل، پکینگ ها که به دور شفت به صورت فشرده متصل شده اند نیز مصرف انرژی را افزایش می دهند. در برخی موارد به پمپ هایی دسترسی داریم که عملکرد و سرعت پایینی دارند و این امر، مشکلات را بیش از پیش افزایش می دهد.

عمر یاتاقان:
از عوامل اصلی خراب شدن یاتاقان ها و بلبرینگ ها در تجهیزات دوار، آلودگی ماده روان کار در درون آن ها است. مطالعات انجام شده نشان می دهند که آلودگی به میزان تنها 0/002 درصد، عمر یاتاقان ها را تا 50 درصد کاهش می دهد.

توجه داشته باشید که این مقدار برابر با 2 قطره آب در یک لیتر روغن است. طراحی پکینگ ها به گونه ای است که به طور دائم در برابر نشتی و آلودگی قرار دارند و هر قدر که بتوان این نشتی و آلودگی را کاهش داد، عمر قطعات افزایش پیدا می کنند.

توجه داشته باشید که حذف نشتی و افزایش عمر یاتاقان ها، کاهش مدت زمان توقف دستگاه را نیز به همراه دارد چراکه بسیاری از خرابی های آب بندها به دلیل حرکات اضافی شفت و خرابی یاتاقان ها به وجود می آیند.

خوردگی بوش و شفت:
بسیار از تجهیزات دوار در محدوده پکینگ در درون یک «بوش» (Sleeve) قرار گرفته اند تا از خوردگی شفت در آن ناحیه جلوگیری شود. اگر از این بوش ها استفاده نشود، بعد از مدتی باید شفت به طور کامل تعویض شود. این کار علاوه بر این که هزینه زیاد تعویض شفت را شامل می شود، برای مدتی نیز حرکت دستگاه را متوقف می کند که این امر نیز خود شامل هزینه های مختلفی است.

همچنین، مشکل دیگری که در پکینگ ها وجود دارد این است که اگر در دستگاه ها از بوش استفاده کنیم همواره باید بوش یدک را برای تعویض به همراه داشته باشیم. علاوه بر این، قطر شفت در محدوده بوش نیز باید کوچک تر باشد و این امر، مقاومت شفت در برابر خمش را کاهش می دهد.

توجه داشته باشید که شکستگی شفت امری غیرعادی نیست و به دلیل «خستگی» (Fatigue) ناشی از خمش مداوم شفت به وجود می آید. جداسازی بوش از شفت نیز کار ساده ای نیست و با دشواری هایی همراه است و علاوه بر صرف زمان زیاد برای جداسازی، احتمال آسیب به خود شفت نیز وجود دارد.