О компанииПродукцияСервисИнформацияКонтактыFAQВакансии

Уплотнения: сделайте правильный выбор 

Правильный выбор набивки или торцевых уплотнений для вращающегося оборудования основан на важных параметрах системы, которые лежат выше вопросов стоимости. Обратите внимание на следующие соображения, если вы несете ответственность за выбор этих компонентов. Правильное применение этих основ может увеличить срок службы, надежность и эксплуатацию вашего технологического и машинного оборудования.

Любая часть роторного оборудования (включая насосы, мешалки, котлы, охладители и др.), которой необходимо уплотнение, иногда будет нуждаться в периодической замене запасных частей, из-за свойств самой системы. Не думайте, что набивка или торцевое уплотнение будут самым слабым звеном, или всего лишь одноразовой деталью. Для максимальной выгоды по соотношению стоимости к износу рассматривайте их, как часть регулярных инвестиций, делая так, чтобы эта деталь была синхронизирована с основным графиком ремонта вращающегося оборудования.

НАБИВКА

Использование набивки, а не механических уплотнений имеет некоторые заметные преимущества. Как правило, набивка проще в установке. Она более бюджетная, чем торцевое уплотнение и, обычно, менее требовательна к осевым смещениям вала. Однако, поскольку уплотнительные характеристики набивки несовершенны, следует ожидать небольших утечек технологической жидкости. Если такие утечки допустимы и надлежащим образом отводятся, то набивка является вполне хорошим выбором для оборудования вашей системы.

Тремя наиболее распространенными материалами набивки являются графитовые волокна, углеродное волокно и тефлон (PTFE). Несмотря на то, что термины графитовых и углеродных волокон часто неправильно сменяются, набивка из углеродных волокон менее дорогая и может дольше работать в условиях абразивных сред. Набивка из графитовых волокон более гладкая, поэтому имеет меньшую силу трения, что способствует лучшей смазываемости и отводу тепла. Вот почему при высоких оборотах вала графитовая набивка, как правило, лучше, чем углеродная.

Набивка из тефлона устойчива к химическим воздействиям и имеет более низкий коэффициент трения, чем графитовое уплотнение. Однако, поскольку PTFE является полимером, его уплотняющие способности ограничены при высоких температурах и давлениях. Пластичные материалы не проводят тепло или проявляют соразмерную тепловую устойчивость. Тканая смесь углеродного или графитового волокна с тефлоновым покрытием является универсальным способом получения наилучших характеристик и преимуществ обоих типов уплотнения.

МЕХАНИЧЕСКИЕ УПЛОТНЕНИЯ

Механические уплотнения предпочтительнее, чем плетеная набивка по некоторым функциональным и экономическим причинам. Набивка более склонна к утечкам. Поймите, что одна капля утечки технологической жидкости в секунду, за сутки выливается в количество жидкости, более 1 галлона. В большинстве процессов, государственное регулирование ужесточило нормы на эти типы выбросов.

Кроме того, безопасность и вопросы касающиеся затрат связаны с утечкой жидкостей. Сверх этого, механическое уплотнение с меньшим коэффициентом трения обычно потребляет меньшее количество энергии, чем набивка. При правильной установке механические уплотнения, как правило, не нуждаются в регулировке или замене так же часто, как этого требует набивка. В целом, механические уплотнения работают при более высоких требованиях, чем сальники, без замены, что напрямую связано с увеличением времени между техническим обслуживанием. Чем дольше служит уплотнение, тем лучше окупаемость при долгосрочных вложениях.

Правильный выбор механического уплотнения состоит из трех шагов: изначальная конструкция, запуск системы/оборудования, и текущая оценка.

ИСХОДНАЯ КОНСТРУКЦИЯ


Стоимость и время разработки для получения необходимого механического уплотнения часто берется из критических соображений. Хотя цена, режимы работы и принятие решения о покупке являются важными факторами любой конструкции, процесс выбора уплотнения не должен останавливаться на этом. Также следует рассмотреть работоспособность.

Кроме цены и режима работы, пересмотрите условия процесса. В большинстве случаев, выход механического уплотнения из строя вызван пылью, частицами и другими загрязнениями, или из-за плохого отвода тепла, от недостаточного охлаждения, промывки или заливки уплотнения.

Также необходимо уточнить вопросы совместимости материалов, так как технологическая жидкость обычно является смазкой поверхностей механического уплотнения. Металлический материал корпуса уплотнения, прокладки и поверхности уплотнения должны быть совместимы с технологической жидкостью. Примером несовместимости является использование "Витона", распространенного материала прокладки уплотнения, в процессах с парообразными или легкими растворами щелочей. Прокладка из "Витона" может разбухнуть и быстро прийти в негодность из-за несовместимости материала.

Обычный износ и разрыв происходит из-за того, что одна поверхность уплотнения является неподвижной, в то время, как другая вращается вместе с валом. Как правило, обе поверхности уплотнения делаются из различных материалов, для предотвращения адгезии (схватывание при трении).

Вопросы, касающиеся размеров, также играют большую роль. Установка механического уплотнения в труднодоступное место, например, в нижнюю часть вертикального насоса в скважине, может создать проблемы с доступностью. При переходе от набивки к механическому уплотнению помните, что уплотнение должно совпадать по месту, в котором раньше находилась сальниковая набивка.

ЗАПУСК И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

На механических уплотнениях допуски гораздо жестче, чем на набивке, что делает их более восприимчивыми к повреждениям во время транспортировки. После получения тщательно проверьте уплотнение на наличие повреждений. Неправильная установка механического уплотнения является распространенной проблемой из-за малых допусков. После первоначального осмотра при распаковке, аккуратно следуйте инструкции по установке.

Подготовьтесь к запуску путем устранения любых возможных источников вибрации трубопровода, деформаций и несоосности оборудования. Сведите к минимуму возможность работы на сухую. Любые из этих условий быстро сократят срок службы механических уплотнений.

Успешный запуск требует правильной заливки, вентиляции и смазки вращающегося оборудования и уплотнения. Во время ежедневной эксплуатации в таких параметрах процесса, как подача, давление, скорость и крутящий момент, могут возникать колебания. Учитывая расчетные характеристики механического уплотнения и точку наилучшей эффективности вращающегося оборудования, эти отклоняющиеся от нормы режимы работы могут привести к поломке. Если это произойдет, взгляните на причину проблемы, а не только на симптомы выхода из строя уплотнения. Например, подтекание уплотнения (симптом) может являться результатом того, что вал изогнулся из-за непрерывных гидроударов (основная причина проблемы). Обсуждайте правильную ежедневную эксплуатацию и наихудшие сценарии с производителем оборудования. Еще лучше было бы обсудить их с представителем производителя механических уплотнений.

ТЕКУЩИЙ ОБЗОР

Основная причина отказа механических уплотнений чаще всего попадает в одну из трех основных категорий, и вашей целью должно стать их знание и понимание:

  • Механическое разрушение: ямки на поверхностях уплотнения, сколы или впадины
  • Температурное разрушение: температурное разрушение от чрезмерного перегрева, вызванного плохой смазкой; опыт необычного износа или деформаций от высокой температуры или давления.
  • Химическое разрушение: сложные химические условия, как полимеризация и кристаллизация.

Иногда основные причины отказа можно определить по внешнему виду. Вышедшее из строя механическое уплотнения, вызванное химической коррозией обычно похоже на нечто пластинчатое и рассыпчатое, а металлическая обработка будет мутной. Отказ, вызванный термической эрозией, обычно проявляется в виде трещин, разрывов или образования раковин. Отказ от механических разрушений обычно выглядит, как выработка на валу, которая приводит к коррозии. Выработка происходит от взаимного движения вала, что разъедает поверхность. Выработка может являться причиной утечек в уплотнении.

Уплотнения имеют ограниченный и эксплуатационный сроки службы. Механическое уплотнение изготовленные с использованием обычных резиновых прокладок, например, могут иметь ограниченный срок службы из-за озонового воздействия, вызванного прямым солнечным излучением или горячей среды хранения. Большие колебания температуры во время последовательных жарких дней могут стать причиной растрескивания керамических седел. Повторный запуск долго стоявшего оборудования - это серьезная ситуация, которая может привести поверхность уплотнения к заеданию и поломке.

ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ

Отказ происходит, когда уплотнение перестает выполнять свое прямое назначение - либо преждевременно, либо после приемлемого срока службы. Имейте это ввиду, поскольку индустрия механических уплотнений утверждает, что большинство торцевых уплотнений сначала выходят из строя, а уже потом изнашиваются. В конечном счете все уплотнения выйдут из строя, так что хорошо иметь запасной план.

Повторяющиеся преждевременные отказы уплотнений могут быть предотвращены, если, в первую очередь, изменятся условия, которые привели к проблеме. Имейте в виду, что то же самое уплотнение в том же самом насосе, работающее в том же процессе в другой части предприятия может столкнуться с различным набором условий и проблем.

Спросите себя, "в чем отличие?" Косвенные издержки, связанные с ремонтом, запчастями, работой и потерянным временем производства кажутся незаметными для уплотнения до тех пор, пока вы не встретитесь с проблемой, не имеющей быстрого решения. Таким образом, выход из строя механического уплотнения стоит рассматривать с точки зрения полной стоимости владения. Так же, как и большинство оборудования, уплотнения, в некоторых процессах имеют больше проблем и им требуется больше времени и обслуживания, чем другим. Ремонты и простои являются дорогостоящими, поэтому работайте на упреждение с самого начала.

В зависимости от прошлого опыта, ваше предприятие может иметь хорошее логическое обоснование для стандартизации определенного типа или конфигурации набивки или механического уплотнения. Всесторонние знания обслуживающего персонала по одному брэнду или типу набивки или уплотнений уменьшат нормо-часы. Скидка на крупные заказы и возможность быстрого реагирования на поломки оборудования, часто делает эту упреждающую философию ценной.

ОПРЕДЕЛЕННЫЕ ТИПЫ УПЛОТНЕНИЙ

Хоть на рынке и существет много разновидностей механических уплотнений, в основном, они могут быть классифицированы как "со сталкивателем" и сильфонного типа. Уплотнение со сталкивателем, как правило, более эффективны с экономической точки зрения, чем сильфонные, но сильфонные уплотнения имеют некоторые специализированные преимущества.

Уплотнения со сталкивателем используют сальник для герметизации компонентов. Такая конструкция более лояльна к прогибу вала, движению и перекосу. Однако, сальник может быть чувствителен к технологическим жидкостям или температурным  отклонениям. Например, признак приближающегося отказа в уплотнении с толкателем являются компоненты сальника из бутадиенакрилонитрильного каучука, разбухающие и начинающие подтекать при наличии некоторых широко встречающихся хладагентов.

Рассмотрите возможность использования уплотнения сильфонного типа для более агрессивных химических процессов и технологических характеристик. Последовательность сильфонов предотвратит накопление отложений и, таким образом, защитит остальную часть уплотнения.

Другой подкатегорией механического уплотнения является картриджевая конструкция, которая обеспечивает более надежный способ достижения эффективного уплотнения без необходимости точной и тонкой настройки при установке. Эту изолированную, заранее собранную конструкцию гораздо легче заменить, чем обычные механические уплотнения, что уменьшает количество ошибок при настройке уплотнения.

Уплотнения со сталкивателем и сильфонного типа могут быть скомпонованы в качестве картриджных уплотнений и использоваться для многих процессов, включая химическую обработку, очистку сточных вод и целлюлозу/пульпу.

Разъемные механические уплотнения позволяют вам установить уплотнение в насосе без нарушения центровки вала.

Двойные тандемные уплотнения хорошо подходят для использования с опасными или канцерогенными материалами.

Другие типы специализированных уплотнений включают шламовые уплотнения, уплотнения для мешалок, компрессорные уплотнения и уплотнения паровых турбин. Кроме того, для необычных и нестандартных приложений доступны уплотнения особого назначения. Сбор необходимых данных системы помогает в выборе правильного уплотнения для процесса.

ВЫБОР УПЛОТНЕНИЙ СО СТАЛКИВАТЕЛЕМ

Вам необходимы конкретные данные, чтобы определить или перезаказать нужное уплотнение для приложения. Пример данных, которые обычно необходимы для правильного определения или перезаказа одинарного механического уплотнения со сталкивателем включают:

  • Размер вала - измерьте диаметр
  • Совпадение типа крышки уплотнения - при необходимости используйте фото поставщика
  • Измерьте внешний диаметр крышки уплотнения
  • Определите рабочую высоту крышки уплотнения - измерьте длину всей сборки сжатого уплотнения, как установленного, так и не установленного (полная длина)
  • Определите посадочное место уплотнения - при необходимости используйте фотографии поставщика
  • Измерьте внешний диаметр посадочного места
  • Измерьте толщину седла уплотнения
  • Определите материал для сальников, металлических частей, седел и пружин.
идет загрузка изображения
О компанииПродукцияСервисИнформацияКонтактыFAQВакансии