Laburpena
Zigilu mekanikoak funtsezko osagaiak dira industria-makinerian, ponpen, konpresoreen eta biraketa-ekipoen funtzionamendu ihesik gabea bermatuz. Artikulu honek zigilu mekanikoen oinarrizko printzipioak, motak, materialak eta aplikazioak aztertzen ditu hainbat industriatan. Horrez gain, ohiko hutsegite moduak, mantentze-lanak eta zigilu-teknologiaren aurrerapenak aztertzen ditu. Alderdi hauek ulertuz, industriek ekipamenduen fidagarritasuna hobetu, geldialdi-denborak murriztu eta eragiketa-eraginkortasuna hobetu dezakete.
1. Sarrera
Zigilu mekanikoak ponpa, nahasgailu eta konpresore bezalako biraketa-ekipoetan fluidoen isurketak saihesteko diseinatutako zehaztasun-ingeniaritzako gailuak dira. Gurutzetako ontziratze tradizionalak ez bezala, zigilu mekanikoek errendimendu hobea, marruskadura murriztua eta zerbitzu-bizitza luzeagoa eskaintzen dituzte. Petrolio eta gas, produktu kimikoen prozesamendua, uraren tratamendua eta energia-sorkuntza bezalako industrietan duten erabilera zabalak nabarmentzen du haien garrantzia industria-eragiketa modernoetan.
Artikulu honek zigilu mekanikoen ikuspegi orokorra eskaintzen du, haien funtzionamendu-mekanismoak, motak, materialen hautaketa eta aplikazio industrialak barne. Gainera, zigiluen matxura eta mantentze-estrategiak bezalako erronkak aztertzen ditu, errendimendu optimoa bermatzeko.
2. Zigilu mekanikoen oinarriak
2.1 Definizioa eta funtzioa
Zigilu mekanikoa ardatz birakari baten eta karkasa geldi baten artean hesi bat sortzen duen gailu bat da, fluidoen isurketak eragotziz eta biraketa-mugimendu leuna ahalbidetuz. Bi osagai nagusi ditu:
- Zigilatzeko Aurpegi Nagusiak: Zigilatzeko aurpegi finko bat eta zigilatzeko aurpegi birakari bat, kontaktu estuan daudenak.
- Bigarren mailako zigiluak: zigiluaren aurpegien inguruan isuriak eragozten dituzten O-eraztunak, juntura edo elastomeroak.
2.2 Funtzionamendu-printzipioa
Zigilu mekanikoek zigilatze-aurpegien artean lubrifikatzaile-film fin bat mantenduz funtzionatzen dute, marruskadura eta higadura minimizatuz. Fluido-presioaren eta malguki-kargaren arteko orekak aurpegien kontaktu egokia bermatzen du, isuriak saihestuz. Zigiluaren errendimenduan eragina duten faktore nagusien artean daude:
- Aurpegiaren lautasuna: Kontaktu uniformea bermatzen du.
- Gainazaleko akabera: marruskadura eta beroaren sorrera murrizten ditu.
- Materialen bateragarritasuna: Degradazio kimiko eta termikoari aurre egiten dio.
3. Zigilu mekaniko motak
Zigilu mekanikoak diseinuaren, aplikazioaren eta funtzionamendu-baldintzen arabera sailkatzen dira.
3.1 Zigilu orekatuak vs. desorekatuak
- Zigilu orekatuak: Presio handiak kudeatzen dituzte zigiluaren aurpegietan karga hidraulikoa murriztuz.
- Zigilu desorekatuak: Presio baxuko aplikazioetarako egokiak, baina higadura handiagoa izan dezakete.
3.2 Bultzatzaile eta bultzatzailerik gabeko zigiluak
- Bultzatzaile zigiluak: Aurpegiko kontaktua mantentzeko axialki mugitzen diren bigarren mailako zigilu dinamikoak erabiltzen dituzte.
- Bultzatzailerik gabeko zigiluak: Hauspoak edo elementu malguak erabiltzen dituzte, fluido urratzaileetarako aproposak.
3.3 Zigilu bakunak vs. bikoitzak
- Zigilu bakarrak: Zigilatzeko aurpegi multzo bakarra, kostu-eraginkorra fluido ez-arriskutsuetarako.
- Zigilu bikoitzak: Bi aurpegi multzo hesi-fluido batekin, aplikazio toxikoetarako edo presio handikoetarako erabiltzen direnak.
3.4 Kartutxoa vs.Osagaien zigiluak
- Kartutxo zigiluak: Aurrez muntatutako unitateak, erraz instalatu eta ordezkatzeko.
- Osagaien zigiluak: Lerrokatze zehatza behar duten banakako piezak.
4. Zigilu mekanikoetarako materialen hautaketa
Materialen aukeraketa fluidoen bateragarritasunaren, tenperaturaren, presioaren eta urradurarekiko erresistentziaren araberakoa da.
4.1 Zigilu-aurpegiaren materialak
- Karbono-grafitoa: Autolubrifikazio-propietate bikainak.
- Silizio karburoa (SiC): Eroankortasun termiko handia eta higadurarekiko erresistentzia handia.
- Wolframio karburoa (WC): Iraunkorra baina eraso kimikoekiko sentikorra.
- Zeramika (alumina): Korrosioarekiko erresistentea baina hauskorra.
4.2 Elastomeroak etaBigarren mailako zigiluak
- Nitriloa (NBR): Olioarekiko erresistentea, erabilera orokorreko aplikazioetan erabiltzen da.
- Fluoroelastomeroa (FKM): Erresistentzia kimiko eta tenperaturarekiko handia.
- Perfluoroelastomeroa (FFKM): Bateragarritasun kimiko handia.
- PTFE: Produktu kimiko gehienekiko geldoa, baina malgutasun gutxiagokoa.
5. Zigilu mekanikoen aplikazio industrialak
5.1 Petrolio eta gas industria
Zigilu mekanikoak ezinbestekoak dira petrolio gordina, gas naturala eta produktu finduak maneiatzen dituzten ponpetan, konpresoreetan eta turbinetan. Hesi-fluidoekin egindako zigilu bikoitzek hidrokarburoen ihesak saihesten dituzte, segurtasuna eta ingurumen-betetzea bermatuz.
5.2 Prozesamendu kimikoa
Produktu kimiko oldarkorrek silizio karburoz edo PTFEz egindako korrosioarekiko erresistenteak diren zigiluak behar dituzte. Zigilu hermetikodun ponpa magnetikoek ihes arriskua ezabatzen dute.
5.3 Uraren eta hondakin-uren tratamendua
Tratamendu-instalazioetako ponpa zentrifugoek zigilu mekanikoak erabiltzen dituzte uraren kutsadura saihesteko. Marruskaduraren aurkako materialek zigiluaren bizitza luzatzen dute lohi-aplikazioetan.
5.4 Energia-sorkuntza
Lurrun-turbinetan eta hozte-sistemetan, zigilu mekanikoek eraginkortasuna mantentzen dute lurrunaren eta hozgarriaren ihesak saihestuz. Tenperatura altuko aleazioek fidagarritasuna bermatzen dute zentral termikoetan.
5.5 Elikagai eta Farmazia Industriak
FDAk onartutako materialekin egindako zigilu mekaniko sanitarioek prozesatzeko ekipoetan kutsadura saihesten dute. Garbiketa-lekuan bertan (CIP) bateragarritasuna ezinbestekoa da.
6. Ohiko hutsegite moduak eta arazoak konpontzea
6.1 Zigiluaren aurpegiaren higadura
- Arrazoiak: Lubrifikazio eskasa, deslerrokatze-egoera, partikula urratzaileak.
- Irtenbidea: Aurpegi-material gogorragoak erabili, iragazketa hobetu.
6.2 Pitzadura termikoa
- Arrazoiak: Tenperatura aldaketa azkarrak, lehorrean funtzionatzea.
- Irtenbidea: Ziurtatu behar bezala hozten dela, erabili material termikoki egonkorrak.
6.3 Eraso kimikoa
- Arrazoiak: Zigilu-material bateraezinak.
- Irtenbidea: Aukeratu kimikoki erresistenteak diren elastomeroak eta aurpegiak.
6.4 Instalazio-erroreak
- Arrazoiak: Lerrokatze desegokia, estutze okerra.
- Irtenbidea: Jarraitu fabrikatzailearen jarraibideak, erabili doitasun-tresnak.
7. Mantentze-lanak eta jardunbide egokiak
- Aldizkako ikuskapena: ihesak, bibrazioak eta tenperatura aldaketak kontrolatu.
- Lubrifikazio egokia: Ziurtatu fluido-film egokia dagoela zigilu-aurpegien artean.
- Instalazio zuzena: Ardatzak zehaztasunez lerrokatu higadura irregularra saihesteko.
- Egoeraren monitorizazioa: Sentsoreak erabili akatsen seinale goiztiarrak detektatzeko.
8. Zigilu Mekanikoen Teknologian egindako Aurrerapenak
- Zigilu Adimendunak: Denbora errealeko monitorizazioarekin IoT bidez gaitutako zigiluak.
- Material aurreratuak: iraunkortasun handiagoa lortzeko nanokonpositeak.
- Gas bidez lubrifikatutako zigiluak: marruskadura murrizten dute abiadura handiko aplikazioetan.
9. Ondorioa
Zigilu mekanikoek funtsezko zeregina dute industria-eragiketetan, ekipoen fidagarritasuna hobetuz eta ihes arriskutsuak saihestuz. Haien motak, materialak eta aplikazioak ulertzeak industriek errendimendua optimizatu eta mantentze-kostuak murriztu ditzakete. Aurrerapen jarraituekin, zigilu mekanikoak eboluzionatzen jarraituko dute, industria-prozesu modernoen eskakizunak asetzeko.
Hautaketa, instalazio eta mantentze-lanetan jardunbide egokiak ezarriz, industriek zigilu mekanikoen iraupena maximizatu dezakete, funtzionamendu eraginkorra eta segurua bermatuz.
Argitaratze data: 2025eko uztailak 22