Поломка и утечка механического уплотнения является одной из наиболее распространенных причин простоя насоса и может быть вызвана рядом различных факторов. Важно понять причину этой проблемы во избежание ее в будущем, и в первую очередь предотвратить поломки насоса и дополнительные затраты. Здесь мы рассмотрим основные причины выхода из строя торцевого уплотнения и методы их предотвращения.
Следует признать, что все уплотнения насоса протекают; им это необходимо, чтобы поддерживать пленку жидкости на поверхностях пар трения. Однако неконтролируемые и чрезмерные утечки могут привести к серьезному повреждению насоса, если их не устранить быстро.
Независимо от того, является ли отказ уплотнения результатом ошибки монтажа, неисправности конструкции, износа, загрязнения, отказа компонента или не связанной с этим ошибки, крайне важно своевременно диагностировать проблему, чтобы определить, нужен ли новый ремонт или новая установка.
Понимая причины распространенных типов неисправностей уплотнений насоса, а также используя несколько простых советов, рекомендаций и планирования, становится гораздо проще избежать будущих утечек. Вот список наиболее распространенных причин выхода из строя уплотнения насоса:
Ошибка при монтаже
При диагностике неисправности уплотнения насоса прежде всего следует проверить этап начального запуска и установку уплотнения. Желательно доверить процесс монтажа квалифицированным специалистам или изучить документацию, предоставленную производителем насоса или соответствующую техническую литературу и т.д. Если не используются правильные инструменты, повреждение уплотнения или уплотнение установлено в неправильном направлении, насос быстро выйдет из строя.
Неправильная установка торцевого уплотнения может привести к множеству неисправностей, например, к повреждению резиновых элементов. Через деликатную поверхность пар трения даже малейшие частицы грязи, масла или отпечатков пальцев могут привести к смещению поверхностей. Если поверхности не выровнены, избыточная утечка проникнет через уплотнение. Самые распространенные причины неправильной установки уплотнителя:
- Не затянуты установочные винты.
- Повреждение поверхностей уплотнения (механическое или остатки грязи и т.п.).
- Неравномерная затяжка болтов сальника.
- Неправильное выставление рабочей длины уплотнения (иногда забывают поставить удлинительные втулки, стопорные кольца и т.п., предусмотренные конструкцией насоса).
В конечном счете это приведет к выходу из строя уплотнения и ограничению срока службы подшипника.
Перед пуском насоса несколько раз проверните вал вручную для проверки тщательности сборки, легкости вращения, отсутствия заеданий.
Выбор неправильного уплотнения
Недостаток знаний в процессе проектирования и установки уплотнения есть еще одной распространенной причиной выхода из строя уплотнения, поэтому выбор правильного уплотнения имеет решающее значение. При выборе правильного уплотнения для насоса следует учитывать множество факторов, таких как:
- Условия эксплуатации: очистка, пропаривание, кислотная среда или промывание щелочью и т.д.
- Возможность отклонений от проектных значений (например при изменении целевого использования насоса возможно изменить и тип уплотнения в нем).
Материал уплотнения вала должен быть совместим с жидкостью внутри насоса, иначе уплотнение может повредиться очень быстро. Одним из примеров есть выбор уплотнителя для горячей воды; вода с температурой выше 87°C не способна смазывать и охлаждать уплотнительные поверхности, поэтому важно выбрать уплотнение с правильными эластомерными материалами и парами трения.
Химическая несовместимость механических уплотнений часто не принимается во внимание при выборе уплотнения. Если жидкость несовместима с уплотнением, это может привести к растрескиванию, разбуханию, сжатию или разрушению резиновых уплотнений, прокладок, рабочих колес, корпусов насосов и диффузоров.
Сухой ход
Сухой ход возникает, когда насос работает без жидкости. Большинство сбоев во время работы всухе происходит при перезапуске насоса после технического обслуживания без проверки того, что насос полностью заполнен жидкостью.
Если насос работает досуха и температура превышает предел, который может выдержать уплотнение, уплотнение насоса вероятнее всего получит необратимое повреждение. Всего несколько секунд работы досуха могут привести к образованию тепловых трещин или вздутию на уплотнении. Работа всухе также приводит к повреждению подшипников, что в свою очередь является причиной усиления вибрации, которая также приводит к дальнейшим повреждениям, включая преждевременный износ.
В случаях, когда механическое уплотнение подвергается термическому удару, оно может разрушиться в течение 30 секунд или менее. Для предотвращения этого вида повреждения проверьте уплотнение насоса: если уплотнение прошло сухой прогон, поверхность пара трения будет белой. Иногда при длительном воздействии температуры механическое уплотнение спекается или расплавляется.
Вибрации
Насосы по своей природе двигаются и вибрируют. Однако, если насос не сбалансирован правильно, вибрации устройства возрастут до такой степени, что он может выйти из строя. Неправильная центровка вращающихся валов и неподвижных компонентов корпуса приводит к чрезмерной вибрации внутри вашей насосной системы, что приводит к повреждению механических уплотнений. Вибрация насоса также может быть вызвана неправильной центровкой и работой насоса слишком далеко влево или вправо от точки наилучшей эффективности насоса (BEP). Слишком сильная вибрация приводит к большому осевому и радиальному люфту вала, что приводит к неправильной центровке и утечке большего количества жидкости из-за уплотнения.
Корректная работа механического уплотнения предполагает образование тонкой пленки смазки между парами трения, и слишком сильная вибрация предотвращает образование этого смазочного слоя. Если насос должен работать в тяжелых условиях, например в земснарядных насосах, используемое уплотнение должно выдерживать осевой и радиальный люфт выше среднего. Также важно определить насос BEP и убедиться, что насос не превышает или не ниже своего BEP. Это может привести к многочисленным повреждениям и не только утечке из-за уплотнения.
Снос подшипников
При вращении вала подшипники изнашиваются через трение. Изношенные подшипники приводят к раскачиванию вала, что, в свою очередь, приводит к разрушительным вибрациям, последствия которых мы обсудили выше. Обычно подшипники более высокого качества с меньшей вероятностью будут деформироваться под давлением нагрузки.
Коррозия и загрязнение внутри насосной системы
Другая причина выхода из строя механических уплотнений связана со стиранием или износом, вызванным загрязнениями внутри насосной системы. Это может быть что угодно: от грязи и мусора до химикатов, которые используют в производственных процессах. Когда эти частицы вступают в контакт с поверхностью уплотнения вала, они могут со временем привести к его повреждению. Коррозия также играет жизненно важную роль в повреждении таких компонентов, как уплотнение, поскольку агрессивные жидкости внутри ваших насосных систем имеют тенденцию разъедать все металлические детали, включая валы, тем самым снижая их прочность и делая их более восприимчивыми к сбоям.
Напоследок отметим, что существует множество причин выхода из строя механических уплотнений в насосных системах. Однако, понимая распространенные причины отказов и применяя передовые методы установки и обслуживания, можно продлить срок службы механических уплотнений и сократить время простоев. Регулярные проверки, а также правильные методы обслуживания насосных систем могут во многом предотвратить дорогостоящие неисправности, что в долгосрочной перспективе сэкономит время и деньги.