Основные причины выхода из строя уплотнений насосов

уплотнение насосаНеисправность и утечка — одна из наиболее частых причин простоя насоса, и она может быть вызвана рядом факторов. Чтобы избежать протечек и выхода из строя уплотнений насоса, важно понять проблему, определить неисправность и убедиться, что последующие замены уплотнений не приведут к дальнейшему повреждению насоса и увеличению затрат на техническое обслуживание. Здесь мы рассмотрим основные причины выхода из строя уплотнений насоса и способы их предотвращения.

Механические уплотнения насосовЯвляются наиболее важным компонентом насосов. Уплотнения предотвращают утечку перекачиваемой жидкости и не допускают попадания внутрь любых возможных загрязнений.

Они используются для перекачки различных жидкостей в таких отраслях, как нефтегазовая промышленность, электроэнергетика, водоснабжение и водоотведение, пищевая промышленность и производство напитков и др. В связи с таким широким распространением крайне важно выявлять утечки и предотвращать их дальнейшее распространение.

Следует признать, что все уплотнения насосов протекают; это необходимо для поддержания жидкостной плёнки на поверхности уплотнения. Цель уплотнения — контролировать утечки. Однако неконтролируемые и чрезмерные утечки могут привести к серьёзным повреждениям насоса, если их не устранить быстро.

Независимо от того, является ли неисправность уплотнения результатом ошибки установки, конструктивного недостатка, износа, загрязнения, отказа компонента или не связанной с этим ошибки, крайне важно своевременно диагностировать проблему, чтобы определить, требуется ли новый ремонт или новая установка.

Понимая причины наиболее распространённых типов выхода из строя уплотнений насосов, а также следуя нескольким простым советам, рекомендациям и планированию, становится гораздо проще предотвратить будущие утечки. Вот список наиболее распространённых причин выхода из строя уплотнений насосов:

Ошибка установки

При диагностике неисправности уплотнения насоса, как правило, в первую очередь следует проверить процесс запуска и правильность установки уплотнения. Это наиболее частая причина выхода из строя уплотнения. Если не используются подходящие инструменты, уплотнение имеет повреждения или установлено неправильно, насос быстро выйдет из строя.

Неправильная установка уплотнения насоса может привести к множеству неисправностей, например, к повреждению эластомера. Из-за чувствительной плоской поверхности уплотнения насоса даже малейшее загрязнение, масло или отпечатки пальцев могут привести к перекосу поверхностей. Если поверхности не совмещены, избыточная утечка проникнет в уплотнение насоса. Если не проверить также более крупные компоненты уплотнения, такие как болты, смазка и конфигурация опорной системы, уплотнение вряд ли будет работать должным образом с момента установки.

Наиболее распространенными причинами неправильной установки уплотнений являются:

• Забыли затянуть установочные винты
• Повреждение уплотнительных поверхностей
• Неправильное использование трубных соединений
• Неравномерная затяжка болтов сальника

Если ошибка монтажа не будет обнаружена до запуска насоса, она может привести к отключению двигателя и скручиванию вала, что, в свою очередь, приводит к орбитальному движению и соприкосновению внутренних деталей. В конечном итоге это приводит к выходу из строя уплотнения и сокращению срока службы подшипника.

Выбор неправильного уплотнения

Недостаток знаний при проектировании и установке уплотнений — ещё одна распространённая причина их выхода из строя, поэтому выбор правильного уплотнения имеет решающее значение. При выборе правильного уплотнения для насоса необходимо учитывать множество факторов, таких как:

• Условия эксплуатации
• Непроцессные действия
• Уборка
• Приготовление на пару
• Кислота
• Едкие промывки
• Возможность отклонений от проекта

Материал уплотнения должен быть совместим с жидкостью внутри насоса, в противном случае уплотнение может выйти из строя и привести к повреждениям, выходящим за рамки утечки жидкости. Одним из примеров является выбор уплотнения для горячей воды: вода при температуре выше 87 °C не способна смазывать и охлаждать уплотнительные поверхности, поэтому важно выбрать уплотнение с правильными эластомерными материалами и рабочими параметрами. Если используется неподходящее уплотнение и уплотнение насоса повреждено, повышенное трение между двумя уплотнительными поверхностями неизбежно приведет к отказу уплотнения.

Химическая несовместимость уплотнений часто упускается из виду при выборе насосных уплотнений. Несовместимость жидкости с уплотнением может привести к растрескиванию, разбуханию, усадке или разрушению резиновых уплотнений, прокладок, рабочих колёс, корпусов насосов и диффузоров. Уплотнения часто приходится менять при переключении гидравлической жидкости в насосе. В зависимости от используемой жидкости, для предотвращения выхода из строя может потребоваться уплотнение из нового специального материала. Каждая жидкость и конструкция насоса предъявляют свои требования. Выбор неправильного уплотнения приведёт к специфическим проблемам и повреждениям.

Сухой ход

Работа насоса всухую возникает при отсутствии жидкости. Если внутренние детали насоса, охлаждаемые и смазываемые перекачиваемой жидкостью, подвергаются повышенному трению без достаточной смазки, возникающее в результате нагревание приводит к повреждению уплотнений. Большинство отказов насоса всухую возникают при повторном запуске после технического обслуживания без проверки полного заполнения насоса жидкостью.

Если насос работает всухую и нагрев превышает возможности уплотнения, оно, скорее всего, получит необратимые повреждения. Уплотнение может сгореть или расплавиться, что приведет к утечке жидкости. Даже несколько секунд работы всухую могут привести к образованию тепловых трещин или пузырей на уплотнении, что приведет к протечке через уплотнение вала насоса.

В экстремальных случаях, когда механическое уплотнение подвергается тепловому удару, оно может разрушиться в течение 30 секунд или менее. Чтобы предотвратить подобные повреждения, проверьте уплотнение насоса: если уплотнение работало всухую, его рабочая поверхность будет белой.

Вибрации

Насосы по своей природе движутся и вибрируют. Однако, если насос не сбалансирован должным образом, вибрации машины могут усилиться настолько, что могут привести к повреждению. Вибрация насоса также может быть вызвана неправильной центровкой и работой насоса слишком далеко влево или вправо от точки оптимальной эффективности (BEP). Избыточная вибрация приводит к большому осевому и радиальному люфту вала, что приводит к неправильной центровке и увеличению утечек жидкости через уплотнение.

Вибрации также могут быть вызваны избыточной смазкой; механическое уплотнение использует тонкую пленку смазки между уплотняющими поверхностями, а чрезмерная вибрация препятствует образованию этой смазочной пленки. Если насос должен работать в тяжелых условиях, например, в грунтовых насосах, используемое уплотнение должно выдерживать осевой и радиальный люфт, превышающий средний. Также важно определить максимально допустимый рабочий ресурс насоса и убедиться, что он не превышает и не ниже его. Это может привести к различным повреждениям, помимо протечки.

Износ подшипников

При вращении вала насоса подшипники изнашиваются из-за трения. Изношенные подшипники вызывают раскачивание вала, что, в свою очередь, вызывает разрушительные вибрации, последствия которых мы уже обсуждали.

Износ, вероятно, происходит естественным образом в течение срока службы уплотнения. Уплотнения со временем изнашиваются естественным образом, хотя загрязнение часто ускоряет износ и сокращает срок службы. Это загрязнение может возникнуть в системе поддержки уплотнения или внутри насоса. Некоторые жидкости лучше предотвращают попадание загрязнений в уплотнение насоса. Если других причин износа уплотнения нет, рассмотрите возможность замены жидкости для продления срока службы уплотнения. Аналогичным образом, высококачественные подшипники меньше подвержены деформации под действием давления нагрузки, поэтому важно уменьшить контакт металлических поверхностей, который может привести к загрязнению.