開場...先說結論
嗯...直接講結論好了。雙軸封,並不是故障率比較低的那個選項。它只是...把「立即性的失效」,換成「更可控的、有預警的失效」。重點從來不是單或雙,而是系統的穩定性和預防保養。 很多人以為換了雙軸封就一勞永逸,但其實是把問題複雜化。
單軸封真的比較容易壞嗎?迷思。
這算是個迷思。單軸封結構簡單,所以問題很直接。一漏,就是製程流體漏出來。 所以大家會覺得「故障率高」。但其實,它的問題點很單純。維修也快。
雙軸封...它多了個屏障流體 (barrier fluid)。 漏的時候,是先漏屏障流體,或是製程流體漏進屏障系統,警報會響。你有時間反應,不會馬上汙染環境或造成危險。但這不代表它「不會壞」。反而,因為多了整個外部的支撐系統(像是 API Plan 52 或 53A/B/C),潛在的故障點其實變多了。 可能是管路堵了、壓力設定錯了、冷卻器效率低了,任何一個環節出錯,最後還是會導致軸封失效。
所以,關鍵不是單或雙,而是你的製程允不允許「無預警的洩漏」。如果流體是水或是一般的油,單軸封其實很夠用,成本也低。但如果是易燃、有毒、昂貴的化學品,那雙軸封提供的緩衝時間,就變得很重要。
怎麼判斷是哪裡出問題
判斷故障...像個偵探。不能只看洩漏。很多時候洩漏只是結果,不是原因。我自己習慣從幾個地方下手:
- 聽聲音: 有沒有高頻的尖銳聲?可能是密封面乾摩擦。 悶悶的、週期性的噪音?可能是軸承或對心不良連帶影響。 拿手機錄下來,有時候能幫忙判斷。
- 摸溫度: 格蘭外殼如果燙手,超過 50-60°C,肯定不對勁。 可能是潤滑不足、冷卻水不夠,或是壓力太大,密封面壓太緊。
- 看洩漏: 漏的是什麼?是製程流體,還是(雙軸封的)屏障流體?漏的量有多少?是滴狀、還是噴濺? 這些都能縮小問題範圍。微量洩漏有時是正常的,為了潤滑密封面,但如果形成積水,就有問題。
- 聞味道: 這個...有點土法煉鋼,但很有用。如果是化學製程,有經驗的老師傅能從味道判斷是不是製程側的密封已經失效了。
- 檢查紀錄: 看泵的操作壓力、溫度、流量曲線。 有沒有異常波動?有時候是操作條件超出密封的設計範圍,而不是密封本身的問題。
很多時候,問題根本不在軸封,而是來自系統。像是泵的振動過大、軸心偏擺、安裝時沒對準,這些都會讓密封提早下課。 根據一些統計,安裝不當是洩漏的主要原因之一。
實際案例...或說,常見的坑
講幾個現場常踩的坑。第一個,就是「乾運轉」。 很多人以為只是啟動前忘記開閥門那麼簡單。其實,像是泵入口氣蝕 (cavitation),流體裡產生氣泡,對密封面來說,那瞬間也是乾運轉。 密封面一瞬間過熱,可能就產生熱裂紋 (heat checking)。 這種細微的裂痕,肉眼很難看出來,但密封壽命就這樣一點一點被磨掉了。
第二個坑,是「材質選用錯誤」。 只是看溫度、壓力還不夠,化學相容性更重要。 有些流體在常溫下沒事,溫度一高,腐蝕性就變強。或是流體裡有微小的磨料顆粒,沒選耐磨的密封面材質(比如碳化矽 vs. 碳化鎢),幾個月就磨穿了。
第三,這個在雙軸封上特別常見,就是「輔助系統失靈」。 尤其是用 API Plan 52/53 的,那個儲液罐 (seal pot) 的壓力、液位設定很重要。 壓力太低,製程流體會倒灌;壓力太高,又會過度磨損外側軸封。冷卻器堵塞、管線積了氣,都會讓整個系統失效。
所以,到底該選哪個?
嗯...這問題沒有標準答案。要看情況。我會用一個簡單的表格來思考。但裡面的字句,是我自己的想法,不是什麼標準規範。
| 評估項目 | 單軸封 (Single Seal) | 雙軸封 (Dual Seal) |
|---|---|---|
| 前期成本 | 低。就是一顆軸封的錢。 | 高。除了兩套軸封,還要加買整套輔助系統 (API Plan)。 |
| 可靠度迷思 | 一壞就漏。但問題單純。 | 有預警,比較安全。但系統複雜,潛在的毛病點比較多。 |
| 維護複雜度 | 相對簡單。換掉就好。 | 頭痛。要查是軸封壞?還是管路、儀表、冷卻器壞? |
| 適用情境 | 流體不危險、不貴、不汙染。像是水、一般油品。 | 流體危險(易燃、有毒)、貴、或絕對不能外洩的場合。 像是石化業。 |
| 壽命預期 | 不好說,看工況。順的話一年以上,不順可能幾個月。 | 理論上比較長,因為潤滑條件更好。但前提是輔助系統都正常。 |
雙軸封也不是萬能的
最後還是要強調,不要神話雙軸封。它只是種安全策略。當你選擇雙軸封,等於是簽下了一份更複雜的維護合約。你要投入更多心力去監控它的輔助系統。像是美國石油協會的 API 682 標準,裡面就對這些輔助系統 (Piping Plans) 有很詳細的規範。 這也說明了它的複雜性。
在台灣,很多工廠會參考 API 標準,但有時會為了省成本,簡化輔助系統的設計。 這就很危險,等於是裝了一套有潛在缺陷的保險。與其這樣,不如把錢花在用好一點的單軸封,並落實巡檢和預防保養,效果可能還更好。
真正的關鍵,始終是回到基本功:正確的安裝、確實的對心、穩定的操作條件,還有定期的檢查。 這些做好了,無論單軸封還是雙軸封,壽命都不會太差。
你在現場遇過最棘手的軸封問題是什麼?是安裝問題還是操作不當?留言分享看看。
