Wiemy, że uszczelnienie mechaniczne powinno działać, dopóki węgiel się nie zużyje, ale nasze doświadczenie pokazuje, że nigdy tak się nie dzieje w przypadku oryginalnego uszczelnienia, które było zamontowane w pompie. Kupujemy drogie nowe uszczelnienie mechaniczne i ono również się nie zużywa. Czy więc nowe uszczelnienie było stratą pieniędzy?
Niezupełnie. Tutaj robisz coś, co wydaje się logiczne, próbujesz rozwiązać problem uszczelki, kupując inną uszczelkę, ale to tak, jakbyś próbował uzyskać dobry lakier na samochodzie, kupując dobrą markę farby.
Jeśli chcesz uzyskać dobry efekt lakierowania samochodu, musisz zrobić cztery rzeczy: przygotować nadwozie (naprawa elementów metalowych, usuwanie rdzy, szlifowanie, maskowanie itp.); kupić dobrą markę farby (nie wszystkie farby są takie same); nałożyć farbę prawidłowo (stosując odpowiednie ciśnienie powietrza, bez kapania lub zacieków, często szlifując między warstwą podkładu a warstwą wykończeniową); oraz dbać o farbę po jej nałożeniu (myć ją, woskować i garażować).
mcneally-uszczelki-2017
Jeśli zrobiłeś te cztery rzeczy poprawnie, jak długo może wytrzymać warstwa lakieru na samochodzie? Oczywiście latami. Wyjdź na zewnątrz i obserwuj przejeżdżające samochody, a zobaczysz dowody na to, że ludzie nie robią tych czterech rzeczy. W rzeczywistości jest to tak rzadkie, że kiedy widzimy starszy samochód, który wygląda dobrze, gapimy się na niego.
Osiągnięcie dobrej żywotności uszczelki obejmuje również cztery kroki. Powinny być oczywiste, ale przyjrzyjmy się im mimo wszystko.
Przygotuj pompę do uszczelnienia – to jest praca nad nadwoziem
Kup dobrą uszczelkę – dobrą farbę
Prawidłowo zamontuj uszczelkę – prawidłowo nałóż farbę
W razie konieczności (i prawdopodobnie tak jest) zastosuj odpowiednią kontrolę środowiskową – umyj i nawoskuj
Przyjrzymy się każdemu z tych tematów szczegółowo i mamy nadzieję, że zaczniemy wydłużać żywotność naszych uszczelnień mechanicznych do punktu, w którym większość z nich się zużyje. Informacje te dotyczą pomp odśrodkowych, ale mogą również dotyczyć niemal każdego rodzaju sprzętu obrotowego, w tym mikserów i mieszadeł.
Przygotuj pompę do uszczelnienia
Aby się przygotować, należy wykonać wyrównanie między pompą a napędem za pomocą laserowego urządzenia wyrównującego. Jeszcze lepszym wyborem jest adapter ramy „C” lub „D”.
Następnie dynamicznie wyważasz zespół obrotowy, co można zrobić przy użyciu większości urządzeń do analizy drgań, ale sprawdź u swojego dostawcy, jeśli nie masz programu. Musisz upewnić się, że wał nie jest wygięty i że obracasz go między środkami.
Dobrym pomysłem jest unikanie tulei wału, ponieważ pełny wał jest mniej podatny na odkształcenia i lepiej nadaje się do uszczelnienia mechanicznego. Należy także starać się zredukować naprężenia w rurach, gdziekolwiek jest to możliwe.
Jeśli temperatura produktu jest wyższa niż 100°C, użyj pompy o konstrukcji „centralnej linii”, ponieważ zmniejszy to niektóre problemy z naprężeniem rur w pompie. Używaj również pomp o niskim stosunku długości wału do średnicy. Jest to niezwykle ważne w przypadku pomp o przerywanym działaniu.
Użyj dławnicy o zbyt dużym rozmiarze, unikaj stożkowych konstrukcji i zapewnij uszczelnieniu dużo miejsca. Postaraj się, aby powierzchnia dławnicy była jak najbardziej kwadratowa w stosunku do wału, co można zrobić za pomocą narzędzi do licowania, i zredukuj wibracje, stosując znane Ci techniki.
Ważne jest, aby nie dopuścić do kawitacji pompy, ponieważ powierzchnie uszczelniające odskoczą i mogą zostać uszkodzone. Uderzenie hydrauliczne może również wystąpić, jeśli pompa straci zasilanie podczas pracy, więc podejmij działania zapobiegawcze, aby uniknąć tych problemów.
Przygotowując pompę do uszczelnienia, należy sprawdzić kilka rzeczy, m.in.: czy masa podstawy pompy/silnika jest co najmniej pięć razy większa od masy znajdującego się na niej osprzętu; czy między króćcem ssącym pompy a pierwszym kolankiem znajduje się dziesięć średnic rury; czy płyta bazowa jest wypoziomowana i przytwierdzona spoinami.
Utrzymuj otwarty wirnik wyregulowany, aby zmniejszyć wibracje i problemy z wewnętrzną recyrkulacją, upewnij się, że łożyska mają odpowiednią ilość smaru i że woda i ciała stałe nie przedostają się do wnęki łożyska. Powinieneś również wymienić smar lub uszczelki wargowe na uszczelki labiryntowe lub czołowe.
Upewnij się, że unikasz przewodów recyrkulacji wylotowej podłączonych do dławnicy, w większości przypadków recyrkulacja ssania będzie lepsza. Jeśli pompa ma pierścienie ślizgowe, upewnij się, że sprawdziłeś również ich luz.
Ostatnią czynnością, jaką należy wykonać podczas przygotowywania pompy, jest upewnienie się, że części pompy mające styczność z cieczą są wykonane z materiałów odpornych na korozję, ponieważ środki czyszczące i rozpuszczalniki w przewodach czasami mogą powodować problemy, których projektant nie przewidział.
Następnie należy uszczelnić otwór ssący pompy i usunąć wszelkie powietrze, które mogło przedostać się do jej wnętrza.
Kup dobrą uszczelkę
Użyj hydraulicznie zrównoważonych projektów, które uszczelniają zarówno ciśnienie, jak i podciśnienie, a jeśli zamierzasz użyć elastomeru w uszczelnieniu, spróbuj użyć pierścienia uszczelniającego. Są to najlepsze kształty z wielu powodów, ale nie pozwól nikomu na sprężynowe obciążenie pierścienia uszczelniającego, ponieważ nie będzie się on zginał ani toczył tak, jak powinien.
Należy również stosować uszczelnienia bez korozji ciernej, ponieważ korozja cierna wału jest główną przyczyną przedwczesnego uszkodzenia uszczelnienia.
Uszczelnienia stacjonarne (gdzie sprężyny nie obracają się wraz z wałem) są lepsze od uszczelnień obrotowych (sprężyny obracają się) do uszczelniania emisji ulotnych i wszelkich innych płynów. Jeśli uszczelnienie ma małe sprężyny, trzymaj je z dala od płynu, w przeciwnym razie łatwo się zatkają. Istnieje wiele projektów uszczelnień, które mają tę cechę zapobiegającą zatykaniu.
Szeroka, twarda powierzchnia doskonale sprawdza się w przypadku ruchów promieniowych występujących w zastosowaniach mikserów oraz w uszczelnieniach fizycznie oddalonych od łożysk.
Będziesz także potrzebował pewnego rodzaju tłumika drgań w przypadku uszczelnień mieszkowych z metalu odpornych na wysokie temperatury, ponieważ nie zawierają one elastomeru, który normalnie spełnia tę funkcję.
Użyj konstrukcji, które utrzymują płyn uszczelniający na zewnętrznej średnicy uszczelnienia, w przeciwnym razie siła odśrodkowa wrzuci ciała stałe do docieranych powierzchni i ograniczy ich ruch, gdy węgiel się zużyje. Powinieneś również użyć węgla nienapełnionego do powierzchni uszczelnienia, ponieważ jest to najlepszy rodzaj, a koszt nie jest nadmierny.
Upewnij się także, że potrafisz zidentyfikować wszystkie materiały uszczelnień, ponieważ nie da się rozwiązać problemu w przypadku „tajemniczego materiału”.
Nie pozwól dostawcy wmówić sobie, że jego materiały są zastrzeżone. Jeśli takie jest jego podejście, znajdź innego dostawcę lub producenta. W przeciwnym razie będziesz zasługiwał na wszystkie problemy, które cię spotkają.
Staraj się trzymać elastomery z dala od powierzchni uszczelnienia. Elastomer jest tą częścią uszczelnienia, która jest najbardziej wrażliwa na ciepło, a temperatura jest najwyższa na powierzchniach.
Każdy niebezpieczny lub drogi produkt powinien być również uszczelniony podwójnymi uszczelnieniami. Upewnij się, że równowaga hydrauliczna jest w obu kierunkach, w przeciwnym razie ryzykujesz, że jedna z powierzchni może się otworzyć w wyniku odwrócenia ciśnienia lub skoku ciśnienia.
Na koniec, jeśli projekt ma węgiel wciśnięty w metalowy uchwyt, upewnij się, że węgiel został wciśnięty, a nie „skurczony”. Wciśnięty węgiel będzie ścinał się, dopasowując się do nierówności w metalowym uchwycie, pomagając utrzymać płaskie powierzchnie polerowane.
Zainstaluj uszczelkę prawidłowo
Uszczelnienia wkładowe to jedyna konstrukcja, która ma sens, jeśli chcesz dokonać regulacji wirnika. Są one o wiele łatwiejsze w montażu, ponieważ nie trzeba wykonywać wydruku ani żadnych pomiarów, aby uzyskać prawidłowe obciążenie czołowe.
Podwójne uszczelki wkładowe powinny mieć wbudowany pierścień pompujący, a jeśli to możliwe, należy używać płynu buforowego (o niższym ciśnieniu) pomiędzy uszczelnieniami, aby uniknąć problemów z rozcieńczaniem produktu.
Unikaj stosowania wszelkiego rodzaju olejów jako płynów buforowych ze względu na ich niskie ciepło właściwe i słabą przewodność.
Podczas instalacji należy trzymać uszczelkę tak blisko łożysk, jak to możliwe. Zazwyczaj jest miejsce na wysunięcie uszczelki z dławnicy, a następnie wykorzystanie obszaru dławnicy jako tulei podporowej, aby pomóc ustabilizować obracający się wał.
W zależności od zastosowania należy podjąć decyzję, czy tuleja podporowa ma być utrzymywana osiowo.
Uszczelnienia dzielone sprawdzają się także w niemal każdej aplikacji, która nie wymaga podwójnych uszczelnień ani uszczelnień chroniących przed emisją ulotną (nieszczelność mierzona w częściach na milion).
W pompach dwustronnych należy stosować wyłącznie uszczelnienia dzielone. W przeciwnym razie, gdy uszkodzeniu ulegnie jedno uszczelnienie, konieczna będzie wymiana obu uszczelnień.
Umożliwiają również wymianę uszczelek bez konieczności ponownego ustawiania napędu pompy.
Nie smaruj powierzchni uszczelniających podczas instalacji i nie dopuść do przedostania się ciał stałych na powierzchnie docierane. Jeśli na powierzchniach uszczelniających znajduje się powłoka ochronna, pamiętaj o jej usunięciu przed instalacją.
Jeśli jest to uszczelnienie mieszkowe gumowe, wymaga specjalnego smaru, który spowoduje przyklejenie się mieszków do wału. Zazwyczaj jest to płyn na bazie ropy naftowej, ale możesz sprawdzić to u swojego dostawcy, aby mieć pewność. Uszczelnienia mieszkowe gumowe wymagają również wykończenia wału nie lepszego niż 40RMS, w przeciwnym razie guma będzie miała trudności z przyklejeniem się do wału.
Na koniec, podczas instalacji w pionowym zastosowaniu, pamiętaj o odpowietrzeniu dławnicy na powierzchniach uszczelniających. Może być konieczne zainstalowanie tego odpowietrznika, jeśli producent pompy nigdy go nie dostarczył.
Wiele uszczelnień wkładowych ma wbudowany odpowietrznik, który można podłączyć do ssania pompy lub innego punktu niskiego ciśnienia w układzie.
Dbaj o uszczelkę
Ostatnim krokiem do osiągnięcia dobrej żywotności uszczelnienia jest ciągła dbałość o nie. Uszczelnienia wolą uszczelniać chłodny, czysty, smarujący płyn, a chociaż rzadko mamy taki do uszczelnienia, być może możesz zastosować kontrolę środowiskową w obszarze dławnicy, aby zmienić swój produkt w taki.
Jeśli używasz dławnicy z płaszczem, upewnij się, że płaszcz jest czysty. Kondensat lub para to najlepsze płyny do cyrkulacji przez płaszcz.
Spróbuj zamontować tuleję węglową na końcu dławnicy, która będzie działać jak bariera termiczna i pomoże ustabilizować temperaturę dławnicy.
Płukanie jest ostateczną kontrolą środowiskową, ponieważ powoduje rozcieńczenie produktu, ale jeśli używasz właściwego uszczelnienia, nie będziesz potrzebować dużo płukania. Cztery lub pięć galonów na godzinę (zauważ, że powiedziałem godzinę, a nie minutę) powinno wystarczyć dla tego typu uszczelnienia.
Należy również utrzymywać płyn w dławnicy w ruchu, aby zapobiec gromadzeniu się ciepła. Recyrkulacja ssąca usunie ciała stałe, które są cięższe niż produkt, który uszczelniasz.
Ponieważ jest to najczęstszy stan szlamu, użyj recyrkulacji ssącej jako standardu. Dowiedz się również, gdzie jej nie stosować.
Recyrkulacja wylotowa pozwoli Ci podnieść ciśnienie w dławnicy, aby zapobiec parowaniu płynu między docieranymi powierzchniami. Staraj się nie kierować przewodu recyrkulacyjnego na docierane powierzchnie, może to spowodować ich uszkodzenie. Jeśli używasz metalowego miecha, przewód recyrkulacyjny może działać jak piaskarka i przecinać cienkie płyty miecha.
Jeśli produkt jest zbyt gorący, schłodź obszar dławnicy. Ważne jest, aby pamiętać, że te kontrole środowiskowe są często ważniejsze, gdy pompa jest zatrzymana, ponieważ temperatury zanurzenia i chłodzenie wyłączające mogą drastycznie zmienić temperaturę dławnicy, powodując zmianę stanu produktu.
Niebezpieczne produkty będą wymagały dławika typu API, jeśli zdecydujesz się nie używać podwójnych uszczelnień. Tuleja przeciwawaryjna, która jest częścią konfiguracji API, ochroni uszczelnienie przed uszkodzeniem fizycznym, jeśli stracisz łożysko podczas pracy pompy.
Upewnij się, że połączenia API są wykonane prawidłowo. Łatwo jest pomylić cztery porty i doprowadzić linię spłukiwania lub recyrkulacji do portu quench.
Staraj się nie wlewać zbyt dużo pary lub wody przez przyłącze quench, ponieważ może to dostać się do obudowy łożyska. Wyciek z przyłącza spustowego jest często postrzegany przez operatorów jako awaria uszczelnienia. Upewnij się, że znają różnicę.
Wdrażanie tych wskazówek dotyczących uszczelnień
Czy ktoś kiedykolwiek robi wszystkie te cztery rzeczy? Niestety nie. Gdybyśmy to robili, 85 lub 90 procent naszych uszczelek by się zużywało, a nie 10 lub 15 procent, które się zużywają. Przedwcześnie zepsuta uszczelka z dużą ilością pozostałego węgla nadal jest regułą.
Najczęstszą wymówką, jaką słyszymy, aby wyjaśnić brak dobrej żywotności fok, jest to, że nigdy nie ma czasu, aby zrobić to dobrze, po czym następuje banał: „Ale zawsze jest czas, aby to naprawić”. Większość z nas wykonuje jeden lub dwa niezbędne kroki i doświadcza wydłużenia żywotności fok. Nie ma nic złego w wydłużeniu żywotności fok, ale to jest daleka droga od zużycia uszczelek.
Pomyśl o tym przez minutę. Jeśli uszczelka wytrzymuje rok, jak duży może być problem? Temperatura nie może być zbyt wysoka, a ciśnienie zbyt duże. Gdyby tak było, nie trzeba by było roku, aby uszczelka pękła. Produkt nie może być zbyt brudny z tego samego powodu.
Często okazuje się, że problem jest tak prosty, jak konstrukcja uszczelnienia, która ściera wał, powodując nieszczelność przez uszkodzoną tuleję lub wał. Innym razem okazuje się, że winowajcą jest płukanie, które jest używane do czyszczenia przewodów raz w roku, a nikt nie zmienia materiałów uszczelnienia, aby odzwierciedlić to zagrożenie dla elementów uszczelnienia.
Czas publikacji: 25-08-2023