エキスパンダーシールの性能をテストする方法は？

エキスパンダー シールの性能テストは、さまざまな産業用途における信頼性、効率、寿命を保証する重要なプロセスです。エキスパンダーシールの大手サプライヤーとして、当社はお客様の高い基準を満たすための厳格なテストの重要性を理解しています。このブログでは、エキスパンダー シールの性能をテストするためのさまざまな方法と考慮事項を検討します。

エキスパンダーシールについて

エキスパンダシールは、タービン、コンプレッサー、ポンプなどの回転機器内の流体やガスの漏れを防ぐように設計されています。これらは、機械の回転部分と固定部分の間に密閉を形成することによって機能します。市場では数種類のエキスパンダー シールが入手可能であり、それぞれ独自の設計と性能特性を備えています。一般的なタイプには次のものがあります。ドライガスメカニカルシール、ラビリンスリングシール、浮遊ラビリンスシール、フレキシブルブラシシール、 そしてシャフトシールアセンブリ。

主要なパフォーマンスパラメータ

試験方法に入る前に、エキスパンダーシールの主要な性能パラメータを理解することが重要です。これらのパラメータには次のものが含まれます。

• 漏れ率: これはエキスパンダーシールのシール効果を直接反映するため、最も重要なパラメータです。漏れ率が低いことは、シールが良好に機能していることを示します。
• 摩擦トルク: 回転部分と固定部分の間の摩擦トルクは、装置のエネルギー消費に影響を与えます。摩擦トルクが低いということは、摩擦に打ち勝つために浪費される電力が少ないことを意味します。
• 耐摩耗性: エキスパンダーのシールは時間の経過とともに摩耗する可能性があります。優れた耐摩耗性により、シールの耐用年数が長くなります。
• 耐圧性: シールは使用圧力に故障なく耐えることができます。耐圧性はシールの完全性を維持するために非常に重要です。
• 温度耐性: 多くの産業用途では、エキスパンダーシールは高温にさらされます。シールはこれらの条件下でも性能を維持できる必要があります。

試験方法

1. 漏れ試験

漏れ試験はエキスパンダーシールの最も基本的な試験です。漏れテストを実施するにはいくつかの方法があります。

• ヘリウム質量分析装置: 非常に微量な漏れを検出できる高感度の方法です。テストでは、ヘリウムが満たされたチャンバー内にシールを配置します。漏れがある場合、ヘリウムはシールを通って漏れ、質量分析計はチャンバーの外側のヘリウムの存在を検出できます。この方法は、極めて低い漏れ率が要求される用途に適しています。
• 圧力減衰試験: この方法では、シールは密閉容積チャンバー内に配置され、特定のレベルまで加圧されます。その後、チャンバー内の圧力が経時的に監視されます。圧力が低下した場合は、漏れを示します。圧力減衰率を使用して漏れ率を計算できます。
• バブルテスト: これは、比較的大きな漏れを検出するためのシンプルで費用対効果の高い方法です。シールは液体、通常は水または石鹸溶液に浸されます。漏れがある場合、漏れ箇所に泡が発生します。

2. 摩擦トルク試験

摩擦トルク試験では、シールを回転させるのに必要なトルク量を測定します。これは、回転シャフトに取り付けられたトルク センサーを使用して実行できます。シールを試験装置に取り付け、シャフトを一定速度で回転させます。トルク センサーは、シールの回転部分と固定部分の間の摩擦トルクを測定します。測定されたトルクを設計仕様と比較することで、シールが期待どおりに機能しているかどうかを判断できます。

3. 摩耗試験

摩耗試験は、エキスパンダーシールの耐摩耗性を評価するために使用されます。摩耗テストには主に 2 つのタイプがあります。

• 摩耗試験: このテストでは、シールを特定の荷重と速度で研磨材にこすり付けます。シール表面から除去された材料の量が経時的に測定されます。このテストは、密封されている流体またはガス内の粒子によって引き起こされる摩耗をシミュレートします。
• 滑り摩耗試験: 滑り摩耗試験では、シールが相手面に接触し、滑り運動を受けます。このテストでは、シールと合わせ面の摩耗率を測定します。このテストは、シールの実際の動作条件により関連しています。

4. 耐圧試験

耐圧試験は、エキスパンダーのシールが故障することなく動作圧力に耐えられることを確認するために使用されます。シールはテストチャンバー内に設置され、チャンバー内の圧力が最大使用圧力まで徐々に増加します。次に、シールに漏れ、変形、損傷の兆候がないか監視されます。シールがテストに合格した場合、高圧用途での使用に適していると見なされます。

5. 耐熱性試験

温度耐性試験は、さまざまな温度でのエキスパンダーシールの性能を評価するために実施されます。シールは温度制御されたチャンバー内に配置され、温度は動作温度範囲まで徐々に上昇または下降します。次に、シールの漏れ、摩擦トルク、その他の性能パラメータがテストされます。このテストは、極端な温度条件下でもシールがその性能を維持できることを確認するのに役立ちます。

テストに関する考慮事項

エキスパンダー シールの性能をテストするときは、考慮する必要があるいくつかの考慮事項があります。

• テスト環境: テスト環境は、シールの実際の動作条件を厳密にシミュレートする必要があります。これには、温度、圧力、流体またはガスの組成、回転速度などの要因が含まれます。
• 試験装置: 正確で信頼性の高いテスト結果を確保するには、テスト機器を定期的に校正する必要があります。テスト機器の精度はテスト結果に大きな影響を与える可能性があります。
• テスト期間: テスト期間は、シールの長期的な性能をシミュレートするのに十分である必要があります。短期間のテストでは、時間の経過によるシールの摩耗や劣化が正確に反映されない可能性があります。
• サンプルサイズ: 検査結果の統計的有意性を確認するには、十分な数のサンプルを検査する必要があります。 1 つまたは 2 つのサンプルだけをテストしても、シールのバッチ全体の性能の代表的な画像が得られない可能性があります。

結論

エキスパンダシールの性能テストは、慎重な計画と実行を必要とする複雑かつ重要なプロセスです。適切な試験方法を使用し、重要な要素を考慮することで、当社のエキスパンダシールがお客様の高い基準を満たしていることを確認できます。信頼できるエキスパンダー シールのサプライヤーとして、当社は性能について徹底的にテストされた高品質のシールを提供することに尽力しています。

エキスパンダー シールの市場に参入しており、当社の製品と試験手順について詳しく知りたい場合は、詳細な話し合いと調達の可能性についてお気軽にお問い合わせください。お客様のシーリングニーズにお応えできることを楽しみにしております。

参考文献

• ASME PTC 10 - 1997、「コンプレッサーおよび排気装置の性能試験コード」
• API 617、「石油、化学、ガス産業向け遠心圧縮機サービス」
• ISO 10442、「遠心ポンプ用メカニカルシールおよびシールチャンバー」