في أوائل القرن العشرين - في نفس الوقت تقريبًا الذي كانت فيه السفن البحرية تجري تجاربها الأولى على محركات الديزل - ظهر ابتكار مهم آخر في الطرف الآخر من خط عمود المروحة.
خلال النصف الأول من القرن العشرينمانع تسرب ميكانيكي للمضخةأصبحت هذه التقنية الجديدة الواجهة القياسية بين نظام الأعمدة داخل هيكل السفينة والمكونات المعرضة للبحر. وقد وفرت هذه التقنية الجديدة تحسناً ملحوظاً في الموثوقية وعمر الخدمة مقارنةً بصناديق الحشو وأختام منع التسرب التي كانت سائدة في السوق.
يستمر تطوير تقنية موانع التسرب الميكانيكية للأعمدة حتى اليوم، مع التركيز على تعزيز الموثوقية، وإطالة عمر المنتج، وخفض التكلفة، وتبسيط التركيب، وتقليل الصيانة. وتعتمد موانع التسرب الحديثة على أحدث المواد والتصاميم وعمليات التصنيع، بالإضافة إلى الاستفادة من زيادة الاتصال وتوافر البيانات لتمكين المراقبة الرقمية.
موانع التسرب الميكانيكية للعمودمثّلت هذه التقنية نقلة نوعية مقارنةً بالتقنية السائدة سابقًا لمنع دخول مياه البحر إلى هيكل السيارة حول عمود المروحة. يحتوي صندوق الحشو أو الحشوة المعبأة على مادة مضفرة تشبه الحبل تُشدّ حول العمود لتشكيل مانع تسرب. يُؤمّن هذا مانع تسرب قوي مع السماح للعمود بالدوران. ومع ذلك، فقد عالج مانع التسرب الميكانيكي العديد من العيوب.
يؤدي الاحتكاك الناتج عن دوران العمود مقابل الحشوة إلى تآكلها بمرور الوقت، مما يزيد من التسريب إلى حين ضبط الحشوة أو استبدالها. بل إن إصلاح عمود المروحة، الذي قد يتضرر هو الآخر بفعل الاحتكاك، يُعدّ أكثر تكلفة من إصلاح صندوق الحشوة. ومع مرور الوقت، من المرجح أن تتسبب الحشوة في تآكل العمود، مما قد يؤدي في النهاية إلى اختلال محاذاة نظام الدفع بأكمله، وبالتالي الحاجة إلى دخول السفينة إلى حوض جاف، وإزالة العمود واستبدال غلافه، أو حتى تجديد العمود بالكامل. وأخيرًا، هناك انخفاض في كفاءة الدفع لأن المحرك يحتاج إلى توليد طاقة أكبر لتدوير العمود في مواجهة حشوة الغدة المضغوطة بإحكام، مما يهدر الطاقة والوقود. وهذا ليس بالأمر الهين: فلكي نحقق معدلات تسريب مقبولة، يجب أن تكون الحشوة محكمة الإغلاق للغاية.
لا تزال حشوة منع التسرب خيارًا بسيطًا وآمنًا، وغالبًا ما تُستخدم في غرف المحركات كخيار احتياطي. في حال تعطل مانع التسرب الميكانيكي، يُمكن للسفينة إكمال مهمتها والعودة إلى الرصيف لإجراء الإصلاحات. لكن مانع التسرب الميكانيكي ذو الطرف النهائي يُعزز هذه الميزة بشكل كبير، إذ يُحسّن الموثوقية ويُقلل التسرب بشكل ملحوظ.
الأختام الميكانيكية المبكرة
أحدثت ثورة في مجال منع التسرب حول المكونات الدوارة إدراكًا بأن تشكيل مانع التسرب على طول العمود - كما هو الحال مع الحشوات - غير ضروري. إذ يمكن لسطحين - أحدهما يدور مع العمود والآخر ثابت - موضوعين بشكل عمودي على العمود ومضغوطين معًا بقوى هيدروليكية وميكانيكية، أن يشكلا مانع تسرب أكثر إحكامًا، وهو اكتشاف يُنسب غالبًا إلى المهندس جورج كوك عام 1903. وقد طُوّرت أولى موانع التسرب الميكانيكية المُستخدمة تجاريًا عام 1928، وطُبّقت على المضخات الطاردة المركزية والضواغط.
تاريخ النشر: 27 أكتوبر 2022