uszczelka pompyAwaria i wyciek to jedne z najczęstszych przyczyn przestoju pompy, które mogą być spowodowane wieloma czynnikami. Aby uniknąć wycieku i awarii uszczelnień pompy, ważne jest zrozumienie problemu, zidentyfikowanie usterki i upewnienie się, że przyszłe uszczelnienia nie spowodują dalszych uszkodzeń pompy i kosztów konserwacji. W tym artykule przyjrzymy się najczęstszym przyczynom awarii uszczelnień pompy i sposobom ich uniknięcia.
Uszczelnienia mechaniczne pompUszczelki są najważniejszym elementem pomp. Zapobiegają wyciekaniu pompowanego płynu i przedostawaniu się do niego wszelkich potencjalnych zanieczyszczeń.
Służą do transportu różnorodnych cieczy w takich gałęziach przemysłu, jak przemysł naftowy i gazowy, energetyczny, wodno-kanalizacyjny, spożywczy i napojów oraz w wielu innych. Przy tak powszechnym zastosowaniu, kluczowe jest wykrywanie wycieków i zapobieganie ich rozprzestrzenianiu się.
Należy pamiętać, że wszystkie uszczelnienia pomp przeciekają; muszą przeciekać, aby utrzymać warstwę cieczy na powierzchni uszczelnienia. Zadaniem uszczelnienia jest kontrola wycieku. Jednak niekontrolowane i nadmierne wycieki mogą spowodować poważne uszkodzenia pompy, jeśli nie zostaną szybko naprawione.
Niezależnie od tego, czy uszkodzenie uszczelnienia jest wynikiem błędu instalacji, wady konstrukcyjnej, zużycia, zanieczyszczenia, awarii podzespołu czy też niezwiązanego z tym błędu, niezwykle ważne jest szybkie zdiagnozowanie problemu w celu ustalenia, czy konieczne są nowe naprawy, czy nowa instalacja.
Dzięki zrozumieniu przyczyn najczęstszych awarii uszczelnień pomp oraz zastosowaniu kilku prostych wskazówek, porad i planowania, unikanie wycieków w przyszłości staje się znacznie łatwiejsze. Oto lista najczęstszych przyczyn awarii uszczelnień pomp:
Błąd instalacji
Diagnozując awarię uszczelnienia pompy, należy w pierwszej kolejności sprawdzić proces rozruchu i montażu uszczelnienia. Jest to najczęstsza przyczyna awarii uszczelnienia. Jeśli nie zostaną użyte odpowiednie narzędzia, uszczelnienie będzie uszkodzone lub nie zostanie zamontowane we właściwym kierunku, pompa szybko ulegnie uszkodzeniu.
Nieprawidłowy montaż uszczelnienia pompy może spowodować szereg usterek, takich jak uszkodzenie elastomeru. Ze względu na delikatną, płaską powierzchnię uszczelnienia pompy, nawet najmniejsze zabrudzenia, olej lub odciski palców mogą prowadzić do niewspółosiowości powierzchni. Jeśli powierzchnie nie będą współosiowe, nadmierny wyciek będzie przenikał przez uszczelnienie pompy. Jeśli większe elementy uszczelnienia – takie jak śruby, smarowanie i konfiguracja układu podtrzymującego – nie zostaną również sprawdzone, jest mało prawdopodobne, aby uszczelnienie działało prawidłowo od momentu montażu.
Najczęstszymi przyczynami nieprawidłowego montażu uszczelnień są:
• Zapomnienie o dokręceniu śrub ustalających
• Uszkodzenie powierzchni uszczelniających
• Nieprawidłowe użycie połączeń rurowych
• Nierównomierne dokręcanie śrub dławikowych
Jeśli błąd instalacji nie zostanie rozpoznany przed uruchomieniem pompy, może spowodować wyłączenie silnika i skręcenie wału, co powoduje ruch orbitalny i kontakt części wewnętrznych. Ostatecznie doprowadzi to do uszkodzenia uszczelnienia i skrócenia żywotności łożyska.
Wybór niewłaściwej uszczelki
Brak wiedzy podczas projektowania i montażu uszczelnienia jest kolejną częstą przyczyną jego uszkodzenia, dlatego dobór odpowiedniego uszczelnienia jest kluczowy. Przy wyborze odpowiedniego uszczelnienia do pompy należy wziąć pod uwagę wiele czynników, takich jak:
• Warunki pracy
• Działania pozaprocesowe
• Czyszczenie
• Gotowanie na parze
• Kwas
• Żrące płukanie
• Możliwość wycieczek pozaprojektowych
Materiał uszczelnienia musi być kompatybilny z płynem wewnątrz pompy, w przeciwnym razie uszczelnienie może ulec zniszczeniu i doprowadzić do uszkodzeń wykraczających poza wyciek płynu. Przykładem może być wybór uszczelnienia do gorącej wody; woda o temperaturze powyżej 87°C nie jest w stanie smarować ani chłodzić powierzchni uszczelniających, dlatego ważne jest, aby dobrać uszczelnienie z odpowiednich materiałów elastomerowych i o odpowiednich parametrach roboczych. W przypadku zastosowania niewłaściwego uszczelnienia i uszkodzenia uszczelnienia pompy, zwiększone tarcie między dwiema powierzchniami uszczelniającymi może doprowadzić do jego uszkodzenia.
Niezgodność chemiczna uszczelnienia jest często pomijana przy wyborze uszczelnień do pomp. Niezgodność cieczy z uszczelnieniem może spowodować pękanie, pęcznienie, kurczenie się lub degradację uszczelnień gumowych, uszczelek, wirników, obudów pomp i dyfuzorów. Wymiana uszczelnień często wiąże się z koniecznością wymiany płynu hydraulicznego w pompie. W zależności od rodzaju cieczy w pompie, uszczelnienie wykonane z nowego, specjalistycznego materiału może być konieczne, aby uniknąć awarii. Każda ciecz i konstrukcja pompy mają swoje własne wymagania. Wybór niewłaściwego uszczelnienia może skutkować specyficznymi problemami i uszkodzeniami w konkretnym zastosowaniu.
Praca na sucho
Praca na sucho występuje, gdy pompa pracuje bez płynu. Jeśli wewnętrzne części pompy, które wykorzystują pompowaną ciecz do chłodzenia i smarowania, są narażone na zwiększone tarcie bez wystarczającego smarowania, powstające ciepło doprowadzi do uszkodzenia uszczelnienia. Większość awarii związanych z pracą na sucho występuje w wyniku ponownego uruchomienia pompy po konserwacji bez sprawdzenia, czy pompa jest całkowicie wypełniona płynem.
Jeśli pompa pracuje na sucho, a temperatura wzrośnie ponad możliwości uszczelnienia, uszczelnienie pompy prawdopodobnie ulegnie nieodwracalnemu uszkodzeniu. Uszczelnienie może się spalić lub stopić, powodując wyciek płynu. Już kilka sekund pracy na sucho może spowodować pęknięcia lub pęcherze na uszczelnieniu, co z kolei doprowadzi do nieszczelności uszczelnienia wału pompy.
W skrajnych przypadkach, gdy uszczelnienie mechaniczne ulegnie szokowi termicznemu, może ono pęknąć w ciągu 30 sekund lub krócej. Aby zapobiec tego typu uszkodzeniom, należy sprawdzić uszczelnienie pompy; jeśli uszczelnienie pracowało na sucho, powierzchnia uszczelniająca będzie biała.
Wibracje
Pompy z natury poruszają się i wibrują. Jednakże, jeśli pompa nie jest odpowiednio wyważona, drgania maszyny mogą wzrosnąć do poziomu, który może spowodować uszkodzenie. Drgania pompy mogą być również spowodowane nieprawidłowym ustawieniem i zbyt dużym przesunięciem pompy w lewo lub w prawo od punktu najwyższej sprawności (BEP). Zbyt duże drgania prowadzą do dużego luzu osiowego i promieniowego wału, co powoduje nieprawidłowe ustawienie i większy wyciek płynu przez uszczelnienie.
Wibracje mogą być również wynikiem nadmiernego smarowania; uszczelnienie mechaniczne opiera się na cienkiej warstwie smaru pomiędzy powierzchniami uszczelniającymi, a nadmierne wibracje uniemożliwiają utworzenie się tej warstwy smaru. Jeśli pompa ma pracować w trudnych warunkach, takich jak pompy pogłębiarskie, zastosowane uszczelnienie musi być w stanie wytrzymać ponadprzeciętny luz osiowy i promieniowy. Konieczne jest również określenie maksymalnego luzu oporowego pompy (BEP) i upewnienie się, że pompa nie osiąga maksymalnego luzu oporowego (BEP). Może to spowodować liczne uszkodzenia wykraczające poza nieszczelność uszczelnienia.
Zużycie łożysk
Podczas obrotu wału pompy łożyska zużywają się z powodu tarcia. Zużyte łożyska powodują wahania wału, co z kolei powoduje szkodliwe wibracje, których konsekwencje omówiliśmy.
Zużycie jest prawdopodobnie naturalnym procesem w trakcie eksploatacji uszczelnienia. Uszczelnienia naturalnie zużywają się z czasem, jednak zanieczyszczenia często przyspieszają zużycie i skracają żywotność. Zanieczyszczenia te mogą występować w układzie podtrzymującym uszczelnienie lub wewnątrz pompy. Niektóre płyny lepiej zapobiegają przedostawaniu się zanieczyszczeń do uszczelnienia pompy. Jeśli nie ma innej przyczyny zużycia uszczelnienia, należy rozważyć wymianę płynu, aby wydłużyć jego żywotność. Podobnie, łożyska wyższej jakości są mniej podatne na odkształcenia pod wpływem obciążenia, dlatego ważne jest, aby ograniczyć kontakt metal-metal, który może powodować zanieczyszczenie.
Czas publikacji: 17 marca 2023 r.