Wiemy, że uszczelnienie mechaniczne powinno działać, dopóki nagar się nie zużyje, ale nasze doświadczenie pokazuje, że w przypadku oryginalnego uszczelnienia zamontowanego w pompie nigdy się to nie zdarza. Kupujemy drogie nowe uszczelnienie mechaniczne i ono również się nie zużywa. Czy więc nowe uszczelnienie było stratą pieniędzy?
Nie do końca. Robisz coś, co wydaje się logiczne – próbujesz rozwiązać problem z uszczelką, kupując inną, ale to tak, jakbyś próbował uzyskać dobry lakier na samochodzie, kupując dobrą markę lakieru.
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); prawidłowo nakładać farbę (stosując odpowiednie ciśnienie powietrza, nie powodując kapania ani zacieków oraz często szlifując pomiędzy warstwą podkładu a warstwą nawierzchniową); oraz dbać o farbę po jej nałożeniu (myć ją, woskować i garażować).
mcneally-seals-2017
Jeśli zrobiłeś te cztery rzeczy poprawnie, jak długo może wytrzymać powłoka lakiernicza 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, wpatrujemy się w niego.
Osiągnięcie dobrej żywotności uszczelki obejmuje również cztery kroki. Powinny być oczywiste, ale i tak je omówmy.
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 środowiska – umyj i nawoskuj
Przyjrzymy się szczegółowo każdemu z tych tematów i mamy nadzieję, że uda nam się wydłużyć żywotność naszych uszczelnień mechanicznych do punktu, w którym większość z nich ulegnie zużyciu. Informacje te dotyczą pomp odśrodkowych, ale mogą również odnosić się do praktycznie każdego rodzaju urządzeń obrotowych, w tym mikserów i mieszalników.
Przygotuj pompę do uszczelnienia
Aby się przygotować, należy wykonać wyrównanie pompy i napędu za pomocą lasera. Jeszcze lepszym wyborem będzie adapter ramy „C” lub „D”.
Następnie dynamicznie wyważasz zespół obrotowy, co można zrobić za pomocą większości urządzeń do analizy drgań, ale jeśli nie posiadasz programu, skontaktuj się z dostawcą. Upewnij się, że wał nie jest wygięty i obracasz go między osiami.
Dobrym pomysłem jest unikanie tulei wału, ponieważ pełny wał jest mniej podatny na ugięcia i lepiej sprawdza się jako uszczelnienie mechaniczne. Należy także starać się zredukować naprężenia w rurach, gdziekolwiek jest to możliwe.
Jeśli temperatura produktu przekracza 100°C, należy zastosować pompę o konstrukcji „centralnej”, ponieważ zmniejszy to niektóre problemy z naprężeniami rur w pompie. Należy również stosować pompy o niskim stosunku długości wału do średnicy. Jest to niezwykle ważne w przypadku pomp pracujących okresowo.
Zastosuj dławicę o większej średnicy, unikaj konstrukcji stożkowych i zapewnij uszczelnieniu dużo miejsca. Postaraj się, aby powierzchnia dławicy była jak najbardziej prostopadła do wału, co można osiągnąć za pomocą narzędzi do wygładzania, i zredukuj drgania, stosując znane Ci techniki.
Nie dopuść do kawitacji pompy, ponieważ powierzchnie uszczelniające mogą się otworzyć i ulec uszkodzeniu. Uderzenie hydrauliczne może również wystąpić w przypadku utraty zasilania pompy podczas jej pracy, dlatego należy podjąć 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 jest dziesięć średnic rury; oraz czy płyta bazowa jest wypoziomowana i przytwierdzona spoinami.
Utrzymuj otwarty wirnik w odpowiedniej pozycji, aby zminimalizować wibracje i problemy z recyrkulacją wewnętrzną, upewnij się, że łożyska mają odpowiednie smarowanie i że woda i ciała stałe nie przedostają się do wnęki łożyska. Należy również wymienić smar lub uszczelnienia wargowe na uszczelnienia labiryntowe lub czołowe.
Należy unikać przewodów recyrkulacji tłocznej podłączonych do dławicy – w większości przypadków recyrkulacja ssania będzie lepsza. Jeśli pompa posiada pierścienie ślizgowe, należy również sprawdzić ich luz.
Ostatnią czynnością, jaką należy wykonać podczas przygotowywania pompy, jest upewnienie się, że części pompy mające styczność z cieczami 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 wszelkie wycieki powietrza do strony ssącej pompy i usunąć wszelkie uwięzione w obudowie spiralnej powietrze.
Kup dobrą uszczelkę
Stosuj hydraulicznie zrównoważone konstrukcje, które uszczelniają zarówno ciśnienie, jak i podciśnienie. Jeśli zamierzasz użyć elastomeru w uszczelnieniu, spróbuj użyć pierścienia uszczelniającego typu o-ring. Ten kształt jest najlepszy z wielu powodów, ale nie pozwól, aby ktokolwiek dociskał pierścień uszczelniający sprężyną, ponieważ nie będzie się on uginał ani zwijał tak, jak powinien.
Należy również stosować uszczelnienia odporne na zużycie cierne, ponieważ zużycie cierne wału jest główną przyczyną przedwczesnego uszkodzenia uszczelnienia.
Uszczelnienia stacjonarne (gdzie sprężyny nie obracają się wraz z wałem) są lepsze niż uszczelnienia obrotowe (gdzie sprężyny się obracają) w uszczelnianiu emisji lotnych i innych płynów. Jeśli uszczelnienie ma małe sprężyny, należy trzymać je z dala od płynu, w przeciwnym razie łatwo się zatkają. Istnieje wiele konstrukcji uszczelnień, które posiadają tę funkcję zapobiegającą zatykaniu.
Szeroka, twarda powierzchnia doskonale sprawdza się w przypadku ruchów promieniowych, które można zaobserwować w zastosowaniach mikserów oraz w przypadku uszczelnień znajdujących się daleko od łożysk.
Będziesz także potrzebować pewnego rodzaju tłumika drgań w przypadku uszczelnień mieszków metalowych odpornych na wysokie temperatury, ponieważ nie zawierają one elastomeru, który normalnie spełnia tę funkcję.
Należy stosować konstrukcje, które utrzymują płyn uszczelniający na zewnętrznej średnicy uszczelnienia, w przeciwnym razie siła odśrodkowa wrzuci cząstki stałe na docierane powierzchnie i ograniczy ich ruch w miarę zużycia się węgla. Należy również stosować węgle nienapełnione do powierzchni uszczelniających, ponieważ są one najlepszym rodzajem, a ich koszt nie jest zbyt wysoki.
Upewnij się także, że potrafisz zidentyfikować wszystkie materiały uszczelnień, ponieważ nie da się rozwiązać problemów związanych z „tajemniczym materiałem”.
Nie pozwól, aby dostawca wmówił Ci, że jego materiały są zastrzeżone. Jeżeli takie jest jego podejście, znajdź innego dostawcę lub producenta. W przeciwnym razie będziesz zasługiwał na wszystkie problemy, które Cię czekają.
Staraj się trzymać elastomery z dala od powierzchni uszczelnienia. Elastomer jest najbardziej wrażliwą na ciepło częścią uszczelnienia, a temperatura jest najwyższa w okolicach powierzchni.
Każdy niebezpieczny lub drogi produkt powinien być również uszczelniony podwójnymi uszczelnieniami. Upewnij się, że równowaga hydrauliczna jest zapewniona w obu kierunkach, w przeciwnym razie istnieje ryzyko, że jedna z powierzchni może się otworzyć w wyniku zmiany ciśnienia lub gwałtownego wzrostu ciśnienia.
Na koniec, jeśli projekt ma karbon wciśnięty w metalowy uchwyt, upewnij się, że został on wciśnięty, a nie „skurczony”. Węgiel wciśnięty ścina się, dopasowując się do nierówności metalowego uchwytu, pomagając utrzymać płaskie powierzchnie po dotarciu.
Prawidłowo zamontuj uszczelkę
Uszczelnienia kartridżowe to jedyna konstrukcja, która ma sens, jeśli chcesz dokonać regulacji wirnika. Są one też o wiele łatwiejsze w montażu, ponieważ nie potrzeba wydruku ani żadnych pomiarów, aby uzyskać prawidłowe obciążenie czołowe.
Podwójne uszczelki kartridżowe powinny mieć wbudowany pierścień pompujący, a w miarę możliwości należy stosować płyn buforowy (o niższym ciśnieniu) pomiędzy uszczelnieniami, aby uniknąć problemów z rozcieńczaniem produktu.
Unikaj stosowania jakichkolwiek olejów jako płynu buforowego ze względu na ich niskie ciepło właściwe i słabą przewodność.
Podczas montażu należy umieścić uszczelkę jak najbliżej łożysk. Zazwyczaj jest miejsce na wysunięcie uszczelki z dławnicy, a następnie wykorzystanie obszaru dławnicy jako tulei podporowej, która stabilizuje obracający się wał.
W zależności od zastosowania należy podjąć decyzję, czy tuleja podporowa ma być utrzymywana osiowo.
Uszczelnienia dzielone sprawdzają się również w niemalże wszystkich zastosowaniach, które nie wymagają podwójnych uszczelnień ani uszczelnień chroniących przed emisjami ulotnymi (wyciek mierzony w częściach na milion).
Uszczelnienia dzielone to jedyna konstrukcja, którą należy stosować w pompach dwustronnych. W przeciwnym razie, gdy uszkodzeniu ulegnie jedno uszczelnienie, konieczna będzie wymiana obu uszczelnień.
Umożliwiają również wymianę uszczelek bez konieczności ponownego ustawiania sterownika pompy.
Nie smaruj powierzchni uszczelniających podczas montażu i nie dopuszczaj do kontaktu powierzchni docieranych z ciałami stałymi. Jeśli na powierzchniach uszczelniających znajduje się powłoka ochronna, usuń ją przed montażem.
W przypadku uszczelnienia mieszkowego z gumy, wymagany jest specjalny smar, który spowoduje przyklejenie się mieszka do wału. Zazwyczaj jest to płyn na bazie ropy naftowej, ale można to sprawdzić u dostawcy. Uszczelnienia mieszkowe z gumy wymagają również wykończenia wału o chropowatości nie wyższej niż 40 RMS, w przeciwnym razie guma będzie miała trudności z przyklejeniem się do wału.
Na koniec, podczas montażu w układzie pionowym, należy pamiętać o odpowietrzeniu dławnicy na powierzchniach uszczelniających. Może być konieczne zainstalowanie tego odpowietrznika, jeśli producent pompy go nie zapewnił.
Wiele uszczelnień kartridżowych ma wbudowany odpowietrznik, który można podłączyć do ssania pompy lub innego punktu niskiego ciśnienia w układzie.
Dbaj o fokę
Ostatnim krokiem do osiągnięcia dobrej żywotności uszczelnienia jest ciągła dbałość o nie. Uszczelnienia preferują uszczelnianie chłodnym, czystym, smarującym płynem, a chociaż rzadko mamy do dyspozycji taki, który mógłby je uszczelnić, być może warto zastosować kontrolę warunków środowiskowych w obszarze dławnicy, aby zmienić swój produkt na taki.
Jeśli używasz dławnicy z płaszczem, upewnij się, że płaszcz jest czysty. Kondensat lub para wodna to najlepsze płyny, które mogą krążyć w płaszczu.
Spróbuj zamontować tuleję węglową na końcu dławnicy, która będzie działać jako bariera termiczna i pomoże ustabilizować temperaturę dławnicy.
Płukanie to najlepsza metoda kontroli środowiska, ponieważ powoduje rozcieńczenie produktu, ale jeśli używasz odpowiedniego uszczelnienia, nie będziesz potrzebować dużo płukania. Cztery lub pięć galonów na godzinę (zauważ, że mówiłem o godzinie, a nie o minucie) powinno wystarczyć dla tego typu uszczelnienia.
Należy również utrzymywać ruch cieczy w dławnicy, aby zapobiec gromadzeniu się ciepła. Recyrkulacja ssąca usunie ciała stałe cięższe od uszczelnianego produktu.
Ponieważ jest to najczęstszy stan gnojowicy, standardowo stosuj recyrkulację ssącą. Dowiedz się również, gdzie jej nie stosować.
Recyrkulacja wylotowa pozwala na podniesienie ciśnienia w dławnicy, aby zapobiec parowaniu cieczy pomiędzy docieranymi powierzchniami. Staraj się nie kierować przewodu recyrkulacyjnego na docierane powierzchnie, ponieważ może to spowodować ich uszkodzenie. Jeśli używasz metalowego mieszka, przewód recyrkulacyjny może działać jak piaskarka i przecinać cienkie płyty mieszka.
Jeśli produkt jest zbyt gorący, należy schłodzić obszar dławnicy. Należy pamiętać, że te czynniki środowiskowe są często ważniejsze, gdy pompa jest wyłączona, ponieważ temperatury zanurzenia i chłodzenie podczas wyłączania mogą drastycznie zmienić temperaturę dławnicy, powodując zmianę stanu skupienia produktu.
Produkty niebezpieczne będą wymagały dławicy typu API, jeśli nie zdecydujesz się na zastosowanie podwójnych uszczelnień. Tuleja awaryjna, będąca częścią konfiguracji API, ochroni uszczelnienie przed uszkodzeniem fizycznym w przypadku utraty łożyska podczas pracy pompy.
Upewnij się, że połączenia API są wykonane prawidłowo. Łatwo jest pomylić cztery porty i podłączyć przewód płuczący lub recyrkulacyjny do portu schładzania.
Staraj się nie przepuszczać zbyt dużej ilości pary lub wody przez przyłącze odpływowe, ponieważ może to spowodować przedostanie się ich do obudowy łożyska. Operatorzy często postrzegają wyciek z przyłącza spustowego jako awarię 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. Przedwcześnie zużyta uszczelka z dużą ilością nagaru nadal jest regułą.
Najczęstszą wymówką, jaką słyszymy, tłumacząc brak dobrej żywotności fok, jest to, że nigdy nie ma czasu, żeby zrobić to dobrze, a następnie banał: „Ale zawsze jest czas, żeby to naprawić”. Większość z nas wykonuje jeden lub dwa niezbędne kroki i odczuwa wydłużenie żywotności fok. Nie ma nic złego w wydłużeniu żywotności fok, ale to daleka droga od ich zużycia.
Pomyśl o tym przez chwilę. Skoro uszczelka wytrzymuje rok, jak duży może być problem? Temperatura nie może być zbyt wysoka, a ciśnienie zbyt wysokie. Gdyby tak było, nie minąłby rok, zanim uszczelka by się zepsuła. Z tego samego powodu produkt nie może być zbyt brudny.
Często okazuje się, że problem jest tak prosty, jak konstrukcja uszczelnienia, która zaciera się o wał, powodując wyciek przez uszkodzoną tuleję lub wał. Innym razem okazuje się, że winowajcą jest płukanie stosowane raz do roku do czyszczenia przewodów, a nikt nie wymienia materiałów uszczelnień, aby odzwierciedlić to zagrożenie dla elementów uszczelnienia.
Czas publikacji: 25.08.2023