حشوات الشفاه هي عناصر مانعة للتسرب تستخدم بين الشفاه المتزاوجة لضمان إحكام الغلق، وتأتي في ثلاثة أنواع رئيسية: غير معدنية (ناعمة)، معدنية (صلبة)، وشبه معدنية (مركبة).
لكل نوع تطبيقاته الخاصة، من الأنظمة الصناعية إلى أنظمة العادم في السيارات مثل حشوات شفة العادم. في هذه المدونة، سنستكشف كيفية عمل حشوات الشفة ونساعدك في اختيار النوع المناسب لاحتياجاتك.
حشية الشفة هي عنصر مانع للتسرب يوضع بين الشفة المتزاوجة لمنع التسربات. وهي تملأ أي عيوب على أسطح الشفة. وبذلك تضمن حشية الشفة إحكام الغلق عند إحكام ربط البراغي.
تعتبر حشوات الشفاه ضرورية في أنظمة الأنابيب، من المنشآت الصناعية إلى أنظمة عادم السيارات، مثل حشوات شفاه العادم في المركبات.
يتم تصنيف حشوات الشفاه إلى ثلاثة أنواع رئيسية بناءً على المادة والتطبيق:
يتم ضغط حشية الشفة بين وجهي الشفة أثناء ربط البراغي. يسمح هذا الضغط للحشية بتكوين ختم محكم، مما يمنع التسرب. يعتمد اختيار الحشية على التطبيق.
تُصنع هذه الحشيات من مواد مثل المطاط أو PTFE أو الألياف المضغوطة غير الأسبستوس (CNAF)، وتُستخدم في التطبيقات منخفضة الضغط. تُستخدم عادةً في الحواف ذات الوجه المسطح أو المرفوع. على سبيل المثال، غالبًا ما تُصنع حشيات شفة العادم من مواد ناعمة يمكنها الغلق بشكل فعال عند ضغوط أقل.
تُصنع هذه الحشيات بالكامل من معادن مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو النحاس. وهي مثالية للأنظمة عالية الضغط ودرجات الحرارة المرتفعة. تُستخدم الحشيات ذات الوصلات الحلقية (RTJ) بشكل شائع في الصناعات البتروكيماوية، حيث تكون المتانة أمرًا بالغ الأهمية.
توفر الحشيات شبه المعدنية قوة المعدن مع القدرة على إحكام غلق المواد الأكثر ليونة. وكما يوحي الاسم، تجمع الحشيات شبه المعدنية بين عناصر معدنية وغير معدنية.
يعتمد اختيار حشوة الشفة المناسبة على عوامل مثل الضغط ودرجة الحرارة ونوع السائل أو الغاز في النظام. بالنسبة للأنظمة ذات الضغط المنخفض، تكون الحشوات غير المعدنية كافية. بالنسبة للأنظمة ذات الضغط العالي أو درجة الحرارة العالية، تكون الحشوات شبه المعدنية أو المعدنية أكثر ملاءمة.
على سبيل المثال، في أنظمة عادم السيارات، يجب أن تكون حشية شفة أنبوب العادم المتينة قادرة على مقاومة الحرارة العالية والاهتزازات لمنع التسربات بشكل فعال.
غالبًا ما تحتوي المفاصل الملولبة على عيوب طفيفة بسبب عملية التصنيع. يمكن أن تؤدي هذه العيوب إلى تسربات إذا لم يتم إغلاقها بشكل صحيح. فيما يلي بعض أكثر أنواع عوامل الإغلاق شيوعًا المستخدمة في المفاصل الملولبة:
تعمل المواد المانعة للتسرب السائلة كمواد تشحيم وغالبًا ما يتم دمجها مع مركبات مثل الزنك أو النحاس أو النيكل لتعزيز قدرتها على السد. تعمل المواد المانعة للتسرب السائلة عن طريق ملء الفجوات وتقليل الاحتكاك أثناء التجميع.
تُعرف هذه الطريقة التقليدية للختم أيضًا باسم "شعر الخيل والمعجون"، وهي مثالية لختم الخيوط المصنعة بشكل سيئ.
يُطلق على هذا الشريط أيضًا اسم شريط السباك أو شريط PTFE. يتم لف عامل الختم حول الخيوط قبل التجميع. يعمل شريط PTFE كمواد تشحيم وليس مادة لاصقة. وبالتالي، فهو يمكّن الخيوط الذكر والأنثى من الالتصاق بإحكام، على غرار الحشية.
مادة مانعة للتسرب في الأنابيب عبارة عن مزيج يشبه المعجون من مادة مانعة للتسرب وحامل مذيب. يتم تطبيقها على الخيط الذكر باستخدام فرشاة أو ملعقة قبل التجميع. مادة مانعة للتسرب في الأنابيب مثالية لتطبيقات السباكة ولكنها قد تنكمش أو تتشقق بمرور الوقت أثناء المعالجة.
تتصلب هذه المركبات في غياب الهواء، مما يجعلها ممتازة للمفاصل الملولبة حيث يتم استبعاد الهواء بعد التجميع. ومن الأمثلة المعروفة على ذلك الغراء الفائق، الذي يشترك في نفس آلية التصلب.
باختصار، تلعب حشوات الشفة دورًا حاسمًا في ضمان عدم تسرب التوصيلات في مجموعة متنوعة من الأنظمة، من الأنابيب الصناعية إلى أنظمة عادم السيارات. سواء اخترت حشوات غير معدنية أو معدنية أو شبه معدنية، يعتمد ذلك على التطبيق المحدد ومتطلبات الضغط ودرجة الحرارة. تعمل الحشوات اللينة بشكل أفضل في التطبيقات ذات الضغط المنخفض، بينما تعد الحشوات المعدنية والمركبة مثالية للبيئات ذات الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية.
بالنسبة للفلنجات الموثوقة وعالية الجودة، فإن Longan Flange هي شركة تصنيع موثوقة توفر حلولاً متينة لجميع أنواع أنظمة الأنابيب، مما يضمن أقصى قدر من الأداء والسلامة.
دراسة حول أداء الختم للوصلات ذات الحواف الملولبة مع الحشيات باستخدام تحليل العناصر المحدودة – ScienceDirect (1)
فشل التآكل في الوصلات المغلفة بالحواف: مراجعة – ScienceDirect (2)