การสนทนากับผู้ก่อตั้ง

เปิดเผยความลับสู่ความทนทานของซีลกลไกที่ยาวนาน

ในระบบการดำเนินงานของอุปกรณ์อุตสาหกรรม ซีลกลไกทำหน้าที่เหมือนฮีโร่ที่ไม่ได้รับการยกย่อง — คอยปกป้องปลายเพลาของอุปกรณ์ขนส่งของเหลวอย่างเงียบเชียบ โดยต้องป้องกันการรั่วซึมของสารกลาง เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยในการผลิต ขณะเดียวกันก็ลดการสูญเสียจากแรงเสียดทานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ส่วนประกอบที่ดูเล็กน้อยนี้จึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับการดำเนินงานที่มั่นคงของภาคอุตสาหกรรมหลัก เช่น การแปรรูปทางเคมี พลังงาน และการบำบัดน้ำ ระดับเทคโนโลยีของมันถือเป็นตัวชี้วัดสำคัญที่สะท้อนถึงความแม่นยำและขั้นสูงของอุตสาหกรรมการผลิตอุปกรณ์

นายทง ฮั่นฉวน ผู้ก่อตั้งบริษัทเจียงซูโกลเด้นอีเกิลฟลูอิดแมชชีเนอรี่ จำกัด ได้อุทิศตนให้กับวงการนี้มาเป็นเวลา 50 ปี นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1976 ด้วยความมุ่งมั่นอย่างต่อเนื่องตลอดหลายทศวรรษ เขาได้เห็นพัฒนาการทั้งหมดของซีลเครื่องจักรในประเทศ ที่เปลี่ยนผ่านจากแบบเลียนแบบสู่นวัตกรรมอิสระ ในวันนี้เราได้เชิญประธานทงมาพูดคุยถึงประสิทธิภาพของซีลเครื่องจักร — จากหลักการพื้นฐานไปจนถึงประสบการณ์จริง เพื่อไขความลับแห่ง 'อายุการใช้งานยาวนาน' ของชิ้นส่วนสำคัญชิ้นนี้

ผู้สื่อข่าว : ประธานทง ด้วยประสบการณ์ห้าทศวรรษในอุตสาหกรรมซีลเครื่องจักร ท่านได้เห็นพัฒนาการและการเปลี่ยนแปลงต่างๆ มาตั้งแต่ต้น หากเริ่มจากพื้นฐาน อะไรคือปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการยืดอายุการใช้งานของซีลเครื่องจักรเมื่อทำงานในสื่อของเหลว?

ประธานทง : โดยพื้นฐานแล้ว ทั้งหมดขึ้นอยู่กับการรักษารูปแบบของฟิล์มของเหลว ระหว่างพื้นผิวสัมผัสที่เสียดสีกันของแหวนเคลื่อนไหวและแหวนนิ่งในซีลเชิงกล ฟิล์มของเหลวที่เกิดจากตัวกลางจะทำหน้าที่หล่อลื่นที่จำเป็น ฟิล์มนี้ทำหน้าที่เป็นชั้นป้องกัน—หากไม่มีฟิล์มนี้หรือฟิล์มมีความไม่เสถียร ซีลจะเสียหายอย่างรวดเร็ว ที่โกลเด้นอาย เราให้ความสำคัญกับความเสถียรของฟิล์มของเหลวเป็นตัวบ่งชี้หลักตลอดกระบวนการออกแบบและการผลิตของเรา

ผู้สื่อข่าว : มีสถานะการหล่อลื่นแบบใดบ้างที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวสัมผัสเหล่านี้ และส่งผลต่ออายุการใช้งานของซีลอย่างไร

ประธานทง : จากการปฏิบัติงานและการวิจัยของเรา มีอยู่ 4 สถานะหลัก ได้แก่

แรงเสียดทานแห้ง : สภาวะที่เลวร้ายที่สุด ซึ่งไม่มีของเหลวใดๆ เข้าไปยังพื้นผิวสัมผัส มีเพียงฝุ่นผงและชั้นออกไซด์เท่านั้นที่หลงเหลืออยู่ สิ่งนี้ทำให้เกิดความร้อน การสึกหรอทันที และการรั่วไหลอย่างรวดเร็ว ในช่วงต้นอาชีพของผม ผมเคยพบหลายกรณีที่การติดตั้งที่ไม่เหมาะสมทำให้เกิดแรงเสียดทานแห้ง จนก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมาก

การหล่อลื่นแบบเกราะบาง : โดยทฤษฎีแล้ว พื้นผิวการปิดผนึกจะไม่เรียบอย่างสมบูรณ์แบบ สิ่งที่ดูเหมือนแบนราบยังคงมีลักษณะเป็นยอดและร่องเล็กจิ๋วในระดับจุลภาค เมื่อของเหลวหรือสื่อกลางที่ต้องการปิดผนึกเข้าไปในช่องว่างภายใต้แรงดัน จะเต็มไปในร่องแต่ไม่เต็มไปในยอด พื้นที่ร่องจะได้รับการหล่อลื่น แต่บริเวณยอดจะเกิดการสัมผัสโดยตรงและการเสียดสี ทำให้เกิดการสึกหรอปานกลางและความร้อน

 

การหล่อลื่นกึ่งของเหลว : นี่คือสภาพที่เหมาะสมที่สุด โดยการสร้าง 'หลุมขนาดใหญ่' บนพื้นผิวด้านปลายด้วยการขีดเป็นร่อง ทำให้เกิดฟิล์มของเหลวบางๆ ที่มีความเสถียร ซึ่งจะช่วยลดสัมประสิทธิ์แรงเสียดสี และรับประกันการปิดผนึกที่มีประสิทธิภาพ

 

การหล่อลื่นด้วยของเหลวเต็มรูปแบบ : แม้ดูเหมือนจะเหมาะเนื่องจากไม่มีแรงเสียดสี แต่ช่องว่างที่ใหญ่เกินไปจะทำให้เกิดการรั่วซึม จึงกลายเป็นผลเสียแทน

ผู้สื่อข่าว : ดูเหมือนว่าการหล่อลื่นกึ่งของเหลวจะเป็นสภาพที่ควรพยายามให้ได้ ควรพิจารณาปัจจัยอะไรบ้างเพื่อบรรลุสภาวะนี้

ประธานทง : การดำเนินการอย่างครอบคลุมมีความจำเป็นเป็นอย่างยิ่ง คุณสมบัติของสื่อถือเป็นพื้นฐานสำคัญ — ตัวอย่างเช่น สื่อที่มีความหนืดสูงจะก่อให้เกิดฟิล์มของเหลวได้ง่ายกว่าสื่อที่มีความหนืดต่ำ อีกทั้งแรงดัน อุณหภูมิ และความเร็วในการเลื่อนไถล ก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน: แรงดันที่มากเกินไปอาจทำให้ฟิล์มของเหลวฉีกขาด อุณหภูมิสูงอาจทำให้สื่อกลายเป็นไอ และความเร็วสูงอาจเพิ่มความร้อนจากการเสียดสี

ที่โกลเด้นอายจ์ เราดำเนินการคำนวณอย่างละเอียดเกี่ยวกับพารามิเตอร์เหล่านี้ในระหว่างกระบวนการคัดเลือกสำหรับลูกค้า นอกจากนี้ ปัจจัยต่างๆ เช่น การปรับแรงดันที่ผิวปลาย การออกแบบโครงสร้างการหล่อลื่น และความแม่นยำในการกลึงผิวสัมผัสที่เกิดการเสียดสี จำเป็นต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุด ตัวอย่างเช่น ในอดีตพื้นผิวที่มีความหยาบระดับ Ra0.8 ถือว่าเพียงพอ แต่ตอนนี้เราใช้การขัดละเอียดที่สามารถทำได้ถึงระดับ Ra0.02 ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการคงอยู่ของฟิล์มของเหลวอย่างมาก

ผู้สื่อข่าว : คุณได้กล่าวถึงโครงสร้างการหล่อลื่น — เรามีข้อมูลว่าโกลเด้นอายจ์มีความชำนาญทางเทคนิคที่แข็งแกร่งในการพัฒนาส่วนนี้ คุณสามารถอธิบายเพิ่มเติมได้ไหม

ประธานทง : แน่นอน การออกแบบโครงสร้างถือเป็นหนึ่งในศักยภาพหลักของเรา

หน้าปลายอีคเซนทริก : โดยการเลื่อนศูนย์กลางของแหวนเคลื่อนไหวหรือแหวนนิ่งให้เบี่ยงออกจากรัศมีแกนหมุนเล็กน้อย จะทำให้สารหล่อลื่นถูกลากเข้าสู่พื้นผิวเสียดทานในขณะที่มีการหมุน อย่างไรก็ตาม ต้องควบคุมองศาของการเบี่ยงเบนให้แม่นยำ—หากเบี่ยงเบนมากเกินไปจะทำให้เกิดการสึกหรอไม่สม่ำเสมอภายใต้แรงดันสูง และความเร็วสูงต้องออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนจากแรงเหวี่ยง เราได้เรียนรู้บทเรียนนี้จากการใช้งานซีลปั๊มเคมีในช่วงแรก ซึ่งต่อมาเราแก้ไขปัญหานี้ได้โดยใช้การวิเคราะห์แบบไฟไนต์อิลิเมนต์

ร่องบนหน้าปลาย : ในสภาวะความดันสูงและมีความเร็วสูง การทำร่องสามารถลดการรบกวนของฟิล์มของเหลวที่เกิดจากความร้อนจากการเสียดสีได้อย่างมีประสิทธิภาพ การจัดวางตำแหน่งของร่องมีความสำคัญ: สำหรับซีลที่มีแรงดันภายนอก ควรทำร่องบนแหวนนิ่งเพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งปนเปื้อนเข้ามา; สำหรับซีลที่มีแรงดันภายใน แหวนเคลื่อนไหวจะเหมาะสมกว่า เนื่องจากแรงเหวี่ยงจะช่วยขับไล่สิ่งปนเปื้อนออกไป รูปร่าง จำนวน และความลึกของร่องต่างมีผล—ถ้าร่องมากเกินไปหรือลึกเกินไป จะทำให้เกิดการรั่วไหลเพิ่มขึ้น ร่องทรงสามเหลี่ยมของเราทำให้ประสิทธิภาพในการหล่อลื่นดีขึ้น 30% เมื่อเทียบกับการออกแบบร่องสี่เหลี่ยมในรุ่นก่อนหน้า

 

การหล่อลื่นแบบไฮโดรสแตติก : วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้แหล่งของเหลวอิสระ (เช่น ปั๊มไฮดรอลิก) เพื่อส่งสารหล่อลื่นภายใต้ความดันไปยังผิวสัมผัสที่เสียดสี โดยให้ทั้งการหล่อลื่นและความต้านทานต่อแรงดันของตัวกลาง โครงสร้างนี้มักใช้ในหม้อปฏิกิริยาที่มีความดันสูง

ผู้สื่อข่าว : ปัญหาการหล่อลื่นมีความซับซ้อนมากขึ้นหรือไม่สำหรับซีลกลไกที่ใช้กับสื่อในรูปแก๊ส?

ประธานทง : ใช่แล้ว พวกมันมีความยากกว่ามาก สภาวะดังกล่าวมักเกี่ยวข้องกับการหล่อลื่นที่ไม่เพียงพอ ปัญหาการระบายความร้อน และแนวโน้มที่จะรั่วซึม ซึ่งต้องอาศัยการออกแบบพิเศษเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานมีความเสถียร เรามักใช้ซีลแบบก๊าซแห้ง (dry gas seals) ซึ่งใช้ลวดลายร่องระดับไมครอน (เช่น ร่องเกลียวหรือร่องรูปตัว T) เพื่อสร้างผลทางไฮโดรไดนามิก โดยบีบอัดก๊าซให้กลายเป็นฟิล์มบางพิเศษ (ประมาณ 3–5 ไมโครเมตร) เพื่อให้ทำงานโดยไม่มีการสัมผัส กับโครงการปรับปรุงเครื่องอัดอากาศก๊าซของผู้ผลิกรายหนึ่ง วิธีนี้ช่วยยืดอายุการใช้งานของซีลจาก 3 เดือน ไปเป็น 18 เดือน

ผู้สื่อข่าว : เบื้องหลังนวัตกรรมเหล่านี้ มีประสบการณ์จากการลองผิดลองถูกมากมายหรือไม่

ประธานทง : แน่นอน ในช่วงทศวรรษ 1980 ขณะที่ผมกำลังทำงานเกี่ยวกับซีลสำหรับปั๊มกลั่น ผมได้ทดลองใช้ร่องบนผิวปลาย เบื้องต้นนั้น ถ้าทำร่องมากเกินไปจะก่อให้เกิดการรั่วซึมอย่างมาก แต่ถ้าร่องน้อยเกินไปจะทำให้เกิดแรงเสียดทานแห้ง ต้องใช้การทดลองมากกว่า 20 ครั้งจึงจะพบพารามิเตอร์ที่เหมาะสม ปัจจุบัน วิศวกรรุ่นใหม่ได้รับประโยชน์จากแบบจำลองคอมพิวเตอร์ ซึ่งช่วยลดความไม่แน่นอนลงไปมาก อย่างไรก็ตาม ผมมักเน้นย้ำเสมอว่า ช่องว่างระหว่างข้อมูลในห้องปฏิบัติการกับสภาพจริงในสนาม ต้องได้รับการเชื่อมด้วยประสบการณ์ภาคปฏิบัติ นี่คือเหตุผลที่โกลเด้นอายล์สามารถยืนหยัดมั่นคงในอุตสาหกรรมมาโดยตลอด—เราให้คุณค่าทั้งทฤษฎีและทางปฏิบัติ

การพูดคุยวันนี้กับประธานทง เริ่มตั้งแต่หลักการหล่อลื่นด้วยฟิล์มของเหลว ไปจนถึงการออกแบบโครงสร้างที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการหล่อลื่น ได้เปิดเผยเหตุผลเชิงลึกที่อยู่เบื้องหลังอายุการใช้งานที่ยาวนานของซีลกลไก ในตอนสัมภาษณ์หน้า ประธานทงจะเจาะลึกลงไปอีกในด้านการประยุกต์ใช้งานจริง โดยจะสำรวจกลยุทธ์การเลือกใช้และการป้องกันการเสียหายของซีลกลไกในหลากหลายอุตสาหกรรม ได้แก่ อุตสาหกรรมการแปรรูปเคมี ยา อุตสาหกรรมกลั่นน้ำมัน และวัสดุใหม่ๆ ติดตามกันต่อไป!